Ir daudz atjaunojamās enerģijas avotu, piemēram, vēja, saules, ģeotermālā, hidrauliskā u.c. Šodien mēs analizēsim atjaunojamo enerģijas avotu, kuram, lai gan tas nav tik labi zināms kā iepriekšējie, ir milzīgs potenciāls. Mēs runājam par biogāzi.
Biogāze ir organisko vielu sadalīšanās rezultātā iegūta gāze, kas līdzās citām priekšrocībām ir tīra un atjaunojama enerģija. Šajā rakstā mēs iedziļināsimies ražošanas procesā, lietojumos, priekšrocībās, mīnusos un daudz ko citu. Vai vēlaties sīkāk uzzināt visu, kas saistīts ar biogāzi?
Biogāzes raksturlielumi
Biogāze ir gāze, kas rodas organisko vielu sadalīšanās rezultātā. Šis process notiek dabiski vidē bez skābekļa vai slēgtās ierīcēs, ko sauc par biodigesteriem. Tā ir gāze, kas sastāv galvenokārt no metāna un oglekļa dioksīda, kas kopā veido 60–90 % no tā kopējā sastāva. Turklāt tas satur nelielu daudzumu citu sastāvdaļu, piemēram, ūdeņraža, slāpekļa un sērūdeņraža.
Metāns Tā ir galvenā biogāzes sastāvdaļa, jo, tāpat kā dabasgāze, tā ir viegli uzliesmojoša un tāpēc noderīga kā kurināmā avots.
Biogāzes īpašības padara to par dzīvotspējīgu iespēju ražot elektrību, siltumu un pat kā biodegvielu, kas to pozicionē kā atjaunojamu alternatīvu fosilajam kurināmajam.
Kā tiek iegūta biogāze?
Biogāzes ražošana notiek pēc procesa, ko sauc anaerobā gremošana, kas ietver organisko vielu sadalīšanos ar mikroorganismiem bez skābekļa. Var izmantot dažādus atkritumus, sākot no kūtsmēsliem, lauksaimniecības atkritumiem un beidzot ar notekūdeņu dūņām un sadzīves atkritumiem.
Process ir sadalīts četros posmos:
- Hidrolīze: lielas organisko vielu molekulas tiek sadalītas vienkāršākos savienojumos.
- Acidoģenēze: mikroorganismi pārveido šos savienojumus taukskābēs, spirtos un CO2.
- Acetoģenēze: Skābes tiek pārveidotas par acetātu un ūdeņradi.
- Metanoģenēze: tiek ražots metāns un CO2, radot biogāzi, kas ir noderīga kā degviela.
Sadalīšanās notiek iekšā bioloģiski gremošanas līdzekļi, kas ir slēgti, hermētiski konteineri, kas paredzēti sadalīšanās apstākļu optimizēšanai. Šīs iekārtas var būt dažāda izmēra un jaudas, sākot no maziem mājsaimniecības konteineriem līdz lielām rūpnieciskām iekārtām.
Enerģijas potenciāls
Biogāzei ir liela enerģētiskā jauda; Ar vienu kubikmetru biogāzes iespējams saražot aptuveni 2 kWh elektroenerģijas, kas atbilst līdz pat sešām stundām gaismas patērēšanai 60 vatu spuldzē vai vienas stundas darbināšanai nelielam, augstas efektivitātes ledusskapim.
Salīdzinot ar citiem atjaunojamiem energoresursiem, biogāzei ir priekšrocība, ka to var izmantot apkurei, ēdiena gatavošanai un elektroenerģijas ražošanai, izmantojot organisko materiālu, kas citādi paliktu kā atkritumi poligonos. Tas nav atkarīgs arī no tādiem klimatiskajiem faktoriem kā saules vai vēja enerģija.
Kas ir biodigesters?
Biodigesters ir slēgta, hermētiski noslēgta iekārta, kurā organiskajiem atkritumiem ļauj sadalīties, veidojot biogāzi. Šīs iekārtas var atrast mājās, mazās fermās vai rūpniecības objektos. Biodigesteri ne tikai ražo metāna gāzi, bet arī rada blakusproduktu, ko sauc par digestātu, ko var izmantot kā ar barības vielām bagātu dabisko mēslojumu.
Vadošās valstis bioloģisko sagremotāju plašā ieviešanā ir Vācija, Ķīna un Indija. Latīņamerikā arī tādas valstis kā Brazīlija un Argentīna ir panākušas ievērojamu progresu šīs tehnoloģijas izmantošanā, lai mazinātu ietekmi uz vidi un ražotu enerģiju ilgtspējīgākā veidā.
Pašreizējie biogāzes pielietojumi
Biogāzei ir dažādi pielietojumi, sākot no elektroenerģijas ražošanas rūpnieciskajās iekārtās līdz lietošanai mājās apkurei un ēdiena gatavošanai. Daudzās valstīs biogāzi izmanto enerģijas iegūšanai no lauksaimniecības atkritumiem un notekūdeņu dūņām. Piemēram, Argentīnā biogāzi izmanto, lai apstrādātu netīrumus, kas ir cukurniedru blakusprodukts, kas rodas industrializācijas procesā.
Laukos biogāzes priekšrocības ir nepārprotamas. Tas nodrošina pieejamu enerģiju attāliem apgabaliem un noderīgus lauksaimniecības blakusproduktus, piemēram, organisko mēslojumu, par zemāku cenu. Turklāt, labāk kontrolējot organisko piesārņojumu ar biodigesteriem, mēs palīdzam samazināt vides problēmas, piemēram, siltumnīcefekta gāzu emisiju.
Biogāze tiek izmantota arī mūsdienu poligonos, kas ļauj izmantot metāna gāzi, kas rodas, sadaloties atkritumiem. Daudzas pilsētas, piemēram, Santjago de Čīle, pat ir sākušas izmantot biogāzi kā enerģijas avotu dabasgāzes sadales tīklā.
Biogāzes nākotnes potenciāls
Biogāzei ir daudzsološa nākotne, pateicoties tās spējai samazināt atkritumu daudzumu un ražot tīru enerģiju. Attīstoties tehnoloģijām, bioloģisko fermentu izmantošana var kļūt efektīvāka un lētāka, kas veicinās šāda veida enerģijas plašāku ieviešanu jaunattīstības valstīs un tajās, kurās ir lielas lauksaimniecības un lopkopības nozares.
Turklāt tiek izstrādāti efektīvāki paņēmieni biogāzes fermentācijai un ieguvei, kas sola palielināt tās izmantošanu rūpnieciskā līmenī. Bez šaubām, biogāze būs viens no pīlāriem pārejā uz aprites ekonomikas modeļiem, kur atkritumi tiek pārstrādāti jaunos enerģijas avotos un izmantojamos resursos.
Biogāze ne tikai palīdz mazināt klimata pārmaiņas, bet arī var pārvērst atkritumus par atjaunojamu enerģijas avotu un noderīgos blakusproduktos, piemēram, mēslošanas līdzekļos, demonstrējot savu potenciālu kā daļu no globālās enerģijas nākotnes.