Was ist Biogasproduktion?
Bei der Biogaserzeugung handelt es sich um die Erzeugung von Biokraftstoff durch anaerobe Zersetzung organischer Stoffe. Anaerobe Zersetzung organischer Materialien tritt auf, wenn biologisch abbaubare Stoffe eines lebenden oder einmal lebenden Organismus mit Hilfe von Mikroorganismen in einer sauerstofffreien Umgebung zerfallen. Biogas wird oft von Umweltschützern wegen seines relativ geringen Kohlenstoffausstoßes gefeiert. Es kann als Ersatz für fossile Brennstoffe als Energiequelle für Heizung und Fahrzeugtransport dienen. Die Biogaserzeugung erfolgt typischerweise in einer Biogasanlage in großem oder kleinem Maßstab, abhängig von den verfügbaren Materialien.
Eine Biogasanlage besteht aus zwei Hauptkomponenten, einem Fermenter und einem Gasspeicher. Der Fermenter ist ein luftdichter Behälter, in dem der organische Abfall entsorgt und zersetzt wird, und der Gasspeicher ist ein Tank, der die von der Aufschlämmung ausgestoßenen Gase nutzt. Bakterien im Faulbehälter zersetzen den Abfall und setzen beim Zersetzen Gase wie Kohlenmonoxid, Methan, Wasserstoff und Stickstoff frei.
Durch ein Drucksystem leitet der Gasbehälter den Strom dieser Gase nach oben in ein Loch in der Trommel des Behälters. Das Loch ist speziell so konstruiert, dass Gase ungehindert in den Halter gelangen und keine Gase zurück in den Fermenter gelangen können. Wenn das Gas zur Verwendung bereit ist, werden die Gase in einer kontrollierten Umgebung mit Sauerstoff in Kontakt gebracht, um eine Verbrennungsreaktion zu erzeugen. Diese Verbrennung erzeugt eine Energiequelle für Prozesse wie Heizung und Fahrzeugantrieb.
Die Biogaserzeugung kann in verschiedenen Anlagentypen erfolgen, abhängig von der Menge des benötigten Gases, der Menge des zur Verfügung stehenden Abfalls und davon, ob der Fermenter für die Chargenfütterung oder die kontinuierliche Fütterung ausgelegt ist. Batch-Fütterungssysteme zersetzen hauptsächlich feste Abfälle, die in Raten in den Tank gegeben werden, während Modelle mit kontinuierlicher Fütterung dem Fermenter hauptsächlich Flüssigkeiten zuführen. Die Biogaserzeugung kann in ober- oder unterirdischen Anlagen erfolgen, wobei beide Modelle Vor- und Nachteile aufweisen. Eine oberirdische Biogasanlage ist wartungsfreundlicher und kann von der Sonnenwärme profitieren, achtet jedoch beim Bau mehr auf Sorgfalt. Eine unterirdische Biogasanlage ist billiger zu bauen und einfacher zu versorgen, jedoch schwieriger zu warten.
Die Biogaserzeugung wird aus ökologischen und ökonomischen Gründen häufig fossilen Energieträgern wie Öl oder Kohle vorgezogen. Die zunehmende Konzentration von Kohlenstoff, einem Treibhausgas, in der Atmosphäre ist zu einem zentralen Thema des Problems der globalen Erwärmung geworden. Obwohl sowohl Biogas als auch fossile Brennstoffe Kohlenstoff emittieren, setzen fossile Brennstoffe Kohlenstoff frei, der seit vielen Jahren in der alten Biomasse vergraben und effektiv aus dem Kohlenstoffkreislauf entfernt wurde. Bei der Biogaserzeugung und -nutzung freigesetzter Kohlenstoff wurde erst vor kurzem in Form organischer Stoffe gespeichert und ist immer noch Teil des Kreislaufs. Daher wird die Kohlenstoffkonzentration in der Atmosphäre nicht so stark gestört.
Befürworter der Biogaserzeugung bevorzugen auch Biogas gegenüber fossilen Brennstoffen, da es eine kostengünstige, erneuerbare Energiequelle ist und ansonsten verschwendete Materialien verwendet. Die Biogaserzeugung kann auch an kleinen Standorten erfolgen, was sie für Regionen in Entwicklungsländern zu einer praktikablen Option macht. Kritiker des Biogases argumentieren, dass Nahrungsmittelpflanzen, die zum Zwecke der Biogaserzeugung angebaut werden, zu einer globalen Nahrungsmittelknappheit führen werden. Biokraftstoffe können auch zu Entwaldung, Wasserverschmutzung, Bodenerosion und negativen Auswirkungen auf die Ölförderländer führen.