Направления развития технологий производство биогаза

          Биогаз — газ, получаемый водородным или метановым брожением биомассы под воздействием бактерий. Такой газ состоит на 50—87 % из метана, на 13—50 % из углекислого газа, и незначительных примесей водорода и сероводорода. После очистки биогаза от примесей получается биометан. Биометан — полный аналог природного газа, отличие только в происхождении.

         Биогаз можно получать практически из всех отходов сельскохозяйственного производства органического происхождения: навоза, птичьего помета, послеспиртовой барды и пивной дробины, свекольного жома, фекальных осадкой, отходов рыбного и забойного цеха, трава, бытовых отходов, отходы молокозаводов или производства соков, водорослей, отходов производства крахмала и патоки, отходов переработки картофеля и других овощей.

                                  Схема получения биогаза из навоза

       Кроме отходов биогаз можно производить из специально выращенных энергетических культур, например, из силосной кукурузы или водорослей. Выход газа может достигать до 300 м³ из 1 тонны.

                         Промышленные  биогазовые установки

       Важным дополнительным положительным эффектом при производство биогаза - предотвращение выбросов метана в атмосферу, что предотвращает парниковый эффект, вызывающий глобальное потепление.

         Отходы производства биогаза - переработанный навоз, барда и другие отходы применяются в качестве органических удобрений в сельском хозяйстве. Это позволяет снизить применение химических удобрений и завершает полный цикл переработки отходов без вредного влияния на природу.

       Специализированным направлением производства биогаза является производство свалочного газа, то есть газа, выделяющегося из органических отходов мусора. Уже в настоящее время около 5% свалок США собирают и утилизируют свалочный газ. К 2025 году в США планируют получать 29 млрд кВт·ч электроэнергии ежегодно из бытового мусора и свалочного газа. Активно эти работы ведутся в Европе и Израиле.

        Среди промышленно развитых стран ведущее место в производстве и использовании биогаза по относительным показателям принадлежит Дании — биогаз занимает до 18 % в её общем энергобалансе. По абсолютным показателям по количеству средних и крупных установок ведущее место занимает Германия — 8000 установок. В настоящее время в Западной Европе не менее половины всех птицеферм отапливаются биогазом.

Потенциал для развития биогазовой индустрии

         России агрокомплекс ежегодно производит 773 миллиона тонн отходов, из которых можно получить 66 миллиардов м3 биогаза, или около 110 миллиардов кВт•ч электроэнергии. Общая потребность России в биогазовых заводах оценивается в 20 тысяч предприятий.

         В США выращивается около 8,5 миллионов коров. Биогаза, получаемого из их навоза, будет достаточно для обеспечения топливом 1 миллиона автомобилей.

         Потенциал биогазовой индустрии Германии оценивается в 100 миллиардов кВт·ч энергии к 2030 году, что будет составлять около 10% от потребляемой страной энергии.

Малые биогазовые установки

        Большие перспективы имеют малые биогазовые станции. Как и в малой гидроэнергетике, они эффективны в удаленных от больших сетей районах, где есть значительные объемы органических отходов – фермерские хозяйства, малые предприятия по производству продуктов, лесоперерабатывающие комплексы (лесопилки и т.п.), а получаемый газ может быть применен в быту и производстве.

       В Китае, Индии, Вьетнаме и других странах строят малые (односемейные) биогазовые установки. Получаемый в них газ используется для приготовления пищи.

                         Семейные биогазовые установки

Больше всего малых биогазовых установок находится в Китае — на конец 1990-х годов их было более 10 млн. Они производили около 7 млрд. м³ биогаза в год, что обеспечивало топливом примерно 60 млн. крестьян. В конце 2010 года в Китае действовало уже около 40 млн. биогазовых установок.

Задачи ученых и изобретателей – создавать технологии и оборудование, позволяющие использовать возобновляемые источники энергии, минимизируя, тем самым , извлечение природных энергоносителей материалов и их безвозвратное использование. Таким образом, осуществляется переход к равновесному состоянию производство-использование ресурсов, без нарушения баланса в природе.

Производство биогаза – перспективный возобновляемый источник энергии, но не менее перспективные источниками являются:

• Направления развития технологий производства и использования спирта.
• Направления развития технологий производства биотоплива
• Направления развития технологий в гидроэнергетике. Развитие малой гиэроэнергетики.

Многие из технологий возобновляемых источников энергии являются экономически необоснованными, и тем не менее они внедряются. Почему? Об этом написано в соответствующих главах, см. Оглавление.

Количество показов: 2537