Wat is een biogassysteem?
Een biogas-systeem is een technologie die biogas produceert. Biogas is een soort hernieuwbare energie die wordt gevormd door de anaërobe vergisting van organisch materiaal. Anaërobe vertering verwijst naar door bacteriën ondersteunde ontleding die plaatsvindt in een zuurstofvrije omgeving. De brandstof kan worden gebruikt voor verwarming of, in geconcentreerde vorm, voor voertuigaandrijving. Een biogas-systeem biedt een luchtdichte omgeving voor de anaerobe vergisting en bestaat meestal uit een vergister en een gashouder.
De vergister is een luchtdichte tank waarin organisch afval wordt gestort en ontleed. Organische materialen omvatten typisch dierlijk afval, plantenafval en energiegewassen, of gewassen die worden geteeld voor het uitdrukkelijke doel van brandstofproductie. Bacteriën in de vergisterbak breken het afval af en bij het ontbinden komen gassen zoals koolmonoxide, methaan, waterstof en stikstof vrij.
De gashouder is een andere tank in het biogassysteem dat de gassen gebruikt die worden uitgestoten door het ontbindende afval, of slurry. Via een onder druk staand systeem worden de gassen die vrijkomen in de vergister in een gat in de gashouder geleid. De houder is speciaal ontworpen om het gas vrij in de houder te laten stromen, terwijl wordt voorkomen dat gebruikt gas terug in de vergister of in de buitenomgeving ontsnapt. Dit is belangrijk, zowel voor de efficiëntie als voor de veiligheid, omdat veel van deze gassen brandbaar zijn en explosies kunnen veroorzaken wanneer ze worden gemengd met zuurstof of andere gassen. Nadat het gas is gebruikt, kan het als brandstof worden gebruikt.
Om de efficiëntie in het biogassysteem te verbeteren, moet de slurry in de vergister op een enigszins basische pH worden gehouden. De vergister moet ook worden bewaard bij een temperatuur van 29-41 graden Celsius (84.2-105.8 graden Fahrenheit) om een snelle ontleding met optimale gasproductie te garanderen. De slurry moet af en toe worden geroerd om te voorkomen dat zich bovenop het afval een harde korst vormt, waardoor de gassen niet in de richting van de houder kunnen komen.
Bedrijfsprocedures kunnen variëren, afhankelijk van de constructie van het biogassysteem. Een bovengrondse biogasinstallatie is eenvoudiger te onderhouden en profiteert van zonneverwarming, maar besteedt meer aandacht aan de bouw. Een ondergronds biogassysteem is goedkoper om te bouwen en gemakkelijker te voeden, maar moeilijker te onderhouden. Het toevoeren of toevoegen van organische materialen aan de vergister hangt af van het ontwerp. Een biogassysteem voor batchvoeding ontleedt voornamelijk vast afval dat in gedeelten aan de tank wordt toegevoegd, terwijl modellen voor continu voeren constant voornamelijk vloeibaar afval naar de vergister voeren.
Biogas heeft vaak de voorkeur boven fossiele brandstoffen, zoals steenkool of olie, omdat het hernieuwbaar is, minder kost, gebruik maakt van anders verspilde materialen en een lagere koolstofproductie heeft. Koolstof is in kleine hoeveelheden een vitale component van een gezonde atmosfeer, maar wordt problematisch wanneer teveel wordt uitgestoten. De koolstof in fossiele brandstoffen is al zo lang begraven in oude organische stoffen die geen deel meer uitmaken van de koolstofcyclus. Wanneer het vrijkomt door verbranding van fossiele brandstoffen, verhoogt het de koolstofconcentratie. Biogas is echter afkomstig van levende of recent dode organismen waarvan het koolstofgehalte zich nog steeds in de cyclus bevindt, dus het verbranden van deze brandstoffen doet minder af aan de koolstofconcentratie in de atmosfeer.