Vad är biogasdesign?

Biogasdesign skiljer sig från materialen och produktionsskalan. Biogas är en typ av biobränsle som bildas av den anaeroba eller syrefria nedbrytningen av organiska material av bakterier. Organiska material inkluderar vanligtvis djur- och växtavfall och energigrödor eller grödor som odlas för det uttryckliga syftet med bränsleproduktion. Gasen som bildas genom detta förfarande kan användas för uppvärmningsändamål eller, i sin koncentrerade form, för fordonets framdrivning. Medan biogasutformningen skiljer sig åt i uppgifterna, har de flesta biogasanläggningar liknande principkomponenter, inklusive en kokare och gashållare.

Kylaren är en lufttät behållare där avfallet dumpas och sönderdelas, och gashållaren är en tank som utnyttjar de gaser som släpps ut. Bakterier i digestertanken bryter ner avfallet och, när det sönderdelas, frigörs gaser som kolmonoxid, metan, väte och kväve. För att underlätta snabb nedbrytning med optimal gasproduktion hålls tanken mellan temperaturerna 29 ° C och 41 ° C (84,2 ° F-105,8 ° F). Det är bäst att hålla uppslamningen i tanken vid ett något basiskt pH för att säkerställa snabbare sönderdelning. I ett försök att neutralisera uppslamningen tenderar materialet att avge mer sur koldioxid, en önskad nedbrytningsprodukt.

Genom ett trycksatt system leds gaserna som frigörs i kokaren in i ett hål i gashållarens trumma. Biogasutformningen för gashållaren är specialiserad för att låta gas flyta fritt in i hållaren samtidigt som man förhindrar att någon utnyttjad gas rinner tillbaka in i kokaren eller i den yttre miljön. Detta är viktigt, både för effektivitet och säkerhet, eftersom många av dessa gaser är brännbara och kan orsaka explosioner när de blandas med syre eller andra gaser. Uppslamningen i tanken måste också ibland omröras för att förhindra att en hård skorpa bildas ovanpå avfallet. En skorpa kan fånga gaserna i uppslamningen och hindra maskinens förmåga att utnyttja gaserna.

Biogasutformningen kan variera beroende på mängden gas som behövs, mängden avfall till hands och om kokaren är konstruerad för satsmatning eller kontinuerlig utfodring. Batchmatningssystem använder mestadels fast avfall som tillförs tanken i utbetalningar, och modeller för kontinuerlig matning matar vätskor kontinuerligt till kokaren. En biogasdesign kan placera en anläggning antingen över eller under marken, även om det finns fördelar och nackdelar med båda modellerna. En biogasanläggning ovan jord är lättare att underhålla och kunna dra nytta av solvärme, men tar mer investeringar i konstruktion eftersom den måste byggas för att hantera kokarens inre tryck. En biogasanläggning under jord är billigare att bygga och lättare att mata, men svårare att rengöra och reparera.

Biogas föredras ofta framför fossila bränslenergikällor, som olja eller kol, av både miljömässiga och ekonomiska skäl. Den ökande koncentrationen av kol i atmosfären har blivit en central fråga i problemet med global uppvärmning. Även om både biogas och fossila bränslen släpper ut kol, släpper fossila bränslen kol som har begravts under många år i forntida biomassa och effektivt tagits bort från kolcykeln. Kol som släpps under biogasproduktion och användning har lagrats i form av organiskt material nyligen och är fortfarande en del av cykeln. Därför orsakar det inte så mycket av en störning i kolkoncentrationen i atmosfären när den släpps.

Förespråkare för produktion av biogas föredrar också biogas framför fossila bränslen eftersom det är en låg kostnad, förnybar energikälla som använder annat avfall. Biogasdesign kan tillgodose småskaliga platser, vilket gör det till ett genomförbart alternativ för regioner i utvecklingsländer. Kritiker av biogasdesign hävdar att livsmedelsgrödor som odlas för biogasproduktionen kommer att skapa en global matbrist. Biodrivmedel kan också orsaka avskogning, vattenföroreningar, jorderosion och en negativ inverkan på oljeproducerande länder.