Что такое биогаз-дизайн?

Дизайн биогаза отличается в зависимости от имеющихся материалов и масштабов производства. Биогаз - это разновидность биотоплива, образующегося в результате анаэробного или бескислородного разложения органических веществ бактериями. Органические материалы, как правило, включают отходы животного и растительного происхождения, а также энергетические культуры или культуры, выращиваемые специально для производства топлива. Газ, образующийся в результате этого процесса, может использоваться для целей отопления или, в его концентрированной форме, для движения транспортного средства. Хотя конструкция биогаза отличается в деталях, большинство биогазовых установок имеют аналогичные основные компоненты, включая варочный котел и газгольдер.

Варочный котел представляет собой воздухонепроницаемый контейнер, в котором отходы сбрасываются и разлагаются, а газовый держатель представляет собой резервуар, в котором используются газы, выделяемые пульпой. Бактерии внутри резервуара для варочного котла расщепляют отходы, и при разложении выделяются такие газы, как окись углерода, метан, водород и азот. Чтобы облегчить быстрое разложение с оптимальной добычей газа, резервуар поддерживают при температуре от 29 ° C до 41 ° C (84,2 ° F-105,8 ° F). Лучше всего держать суспензию в резервуаре при слегка базовом pH, чтобы обеспечить более быстрое разложение. При попытке нейтрализовать суспензию материал будет иметь тенденцию выделять более кислый диоксид углерода, желаемый продукт разложения.

Через систему под давлением газы, выпущенные в варочном котле, направляются в отверстие в барабане держателя газа. Биогазовая конструкция газового держателя предназначена для того, чтобы позволить газу свободно течь в держатель, в то же время предотвращая утечку любого из собранных газов обратно в варочный котел или во внешнюю среду. Это важно как для эффективности, так и для безопасности, поскольку многие из этих газов являются горючими и могут вызывать взрывы при смешивании с кислородом или другими газами. Суспензия внутри резервуара также должна время от времени перемешиваться, чтобы предотвратить образование твердой корки поверх отходов. Корка может задерживать газы в суспензии и препятствовать способности оборудования использовать газы.

Конструкция биогаза может варьироваться в зависимости от количества необходимого газа, количества имеющихся отходов и от того, предназначен ли реактор для периодической или непрерывной подачи. В системах периодической подачи в основном используются твердые отходы, которые добавляются в бак частями, а модели непрерывной подачи непрерывно подают жидкости в варочный котел. Биогазовая конструкция может размещать установку как над, так и под землей, хотя у обеих моделей есть свои преимущества и недостатки. Надземная биогазовая установка проще в обслуживании и может получить выгоду от солнечного отопления, но требует больше инвестиций в строительство, потому что она должна быть построена, чтобы выдерживать внутреннее давление варочного котла. Подземная биогазовая установка дешевле построить и ее легче кормить, но ее сложнее чистить и ремонтировать.

Биогаз часто предпочтительнее источников энергии из ископаемого топлива, таких как нефть или уголь, по экологическим и экономическим причинам. Повышение концентрации углерода в атмосфере стало центральной проблемой в проблеме глобального потепления. Хотя и биогаз, и ископаемое топливо выделяют углерод, ископаемое топливо выделяет углерод, который на протяжении многих лет закапывается в древнюю биомассу и фактически удаляется из углеродного цикла. Углерод, высвобождаемый в процессе производства и использования биогаза, хранился в форме органического вещества только недавно и все еще является частью цикла. Следовательно, это не вызывает такого большого расстройства концентрации углерода в атмосфере при выбросе.

Сторонники производства биогаза также предпочитают биогаз ископаемому топливу, потому что это недорогой, возобновляемый источник энергии, в котором используются материалы, которые иначе расходуются. Проект биогаза может обслуживать небольшие объекты, что делает его жизнеспособным вариантом для регионов в развивающихся странах. Критики дизайна биогаза утверждают, что продовольственные культуры, выращиваемые в целях производства биогаза, создадут глобальный дефицит продовольствия. Биотопливо может также вызвать обезлесение, загрязнение воды, эрозию почвы и негативное влияние на нефтедобывающие страны.