Генератор на биогаз

Биогазът е възобновяем, както и чист източник на енергия. Газът, генериран чрез биоразграждане, е Биогазът е възобновяем, както и чист източник на енергия. Газът, генериран чрез биосмилане, не замърсява околната среда; всъщност намалява парниковите емисии (т.е. намалява парниковия ефект). В процеса не се извършва изгаряне, което означава, че има нулеви емисии на парникови газове в атмосферата; следователно използването на газ от отпадъци като форма на енергия е чудесен начин за борба с глобалното затопляне.

Не е изненадващо, че загрижеността за околната среда е основната причина, поради която използването на биогаз става все по-широко разпространено. Инсталациите за биогаз значително ограничават парниковия ефект: инсталациите намаляват емисиите на метан, като улавят този вреден газ и го използват като гориво. Производството на биогаз помага за намаляване на зависимостта от използването на изкопаеми горива, като нефт и въглища.

Друго предимство на биогаза е, че за разлика от други видове възобновяеми енергийни източници, процесът за създаване на газ е естествен, не изисква енергия за процеса на генериране. В допълнение, суровините, използвани в производството на биогаз, са възобновяеми, тъй като дърветата и културите ще продължат да растат. Оборският тор, остатъците от храна и растителните остатъци са суровини, които винаги ще бъдат налични, което го прави изключително устойчив вариант.

Препълнените сметища не само разпространяват неприятни миризми – те също така позволяват на токсичните течности да се оттичат в подземни водоизточници.

Впоследствие друго предимство на биогаза е, че производството на биогаз може да подобри качеството на водата. Освен това анаеробното смилане дезактивира патогените и паразитите; по този начин той също е доста ефективен за намаляване на случаите на болести, предавани по вода. По подобен начин събирането и управлението на отпадъците се подобряват значително в райони с инсталации за биогаз. Това от своя страна води до подобряване на околната среда, канализацията и хигиената.

Страничният продукт от процеса на генериране на биогаз е обогатен органичен остатък, който е перфектна добавка или заместител на химическите торове. Изхвърлянето на тора от биореактора може да ускори растежа на растенията и устойчивостта на болести, докато търговските торове съдържат химикали, които имат токсични ефекти и могат да причинят хранително отравяне, наред с други неща.

Използваната технология за производство на биогаз е доста евтина. Лесно се настройва и изисква малко инвестиции, когато се използва в малък мащаб. Малките биодигестри могат да се използват направо у дома, като се използват кухненски отпадъци и животински тор. Една битова система се изплаща след известно време и материалите, използвани за генериране, са абсолютно безплатни. Произведеният газ може да се използва директно за готвене и производство на електроенергия. Това позволява разходите за производство на биогаз да бъдат относително ниски.

Фермите могат да използват инсталациите за биогаз и отпадъчните продукти, произвеждани от добитъка им всеки ден. Отпадъчните продукти на една крава могат да осигурят достатъчно енергия за захранване на електрическа крушка за цял ден.

В големите заводи биогазът може също да бъде компресиран, за да се постигне качеството на природния газ и да се използва за задвижване на автомобили. Изграждането на такива инсталации изисква сравнително ниски капиталови инвестиции и създава зелени работни места. Например в Индия бяха създадени 10 милиона работни места, предимно в селските райони, в заводи и в събирането на органични отпадъци.

Генераторите за биогаз спасяват жените и децата от нелеката задача да събират дърва за огрев. В резултат на това остава повече време за готвене и почистване. По-важното е, че готвенето на газов котлон, вместо на открит огън, предпазва семейството от излагане на дим в кухнята. Това помага за предотвратяване на смъртоносни респираторни заболявания. За съжаление, 4,3 милиона души годишно умират преждевременно от заболявания, дължащи се на замърсяването на въздуха в домакинствата, причинено от неефективното използване на твърди горива за готвене.

Приложението на биогаз за производство на електроенергия е най-разпространеното от всички приложения. Биогазът, произведен от растителен материал, предлага възобновяем начин за генериране на електроенергия. За разлика от слънчевата енергия, налична само през деня, или вятърната енергия, произвеждана само периодично, биогазът използва надеждна полска култура, отгледана и събрана от фермерите.

Биогазът притежава химическа енергия и следователно електричеството от биогаз се получава в резултат на преобразуването на тази химическа енергия в механична енергия и накрая в електричество. Това се постига чрез използването на преобразуватели като генератори и турбини, които преобразуват енергията от една форма в друга. Това електричество може да се използва както в домашни условия, така и за търговски цели, тъй като може да се произвежда в малък и голям мащаб.

Свържете източника на биогаз към входа на газовия двигател. Източникът на биогаз може да бъде цилиндър, който съдържа газ под налягане или директно от биореактор, който е средството за разграждане на органичния материал. Газовият двигател е проектиран да работи по начин, подобен на този на автомобила, тъй като се състои от бутала, в които газът се изгаря и се използва за въртене на вал, преобразувайки химическата енергия в биогаза в механична енергия чрез движение.

Свържете газовия двигател към AC генератора по такъв начин, че въртящият се вал да захранва AC генератора. Движението, прехвърлено към AC генератора, произвежда електричество чрез магнетизъм.

Прилагането на биогаз за комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия трябва да бъде толкова обичайно, колкото и производството на електроенергия, но допълнителната когенерационна инсталация изисква допълнителни инвестиции, така че допълнителното оборудване, необходимо за използване на отпадната топлина, може да не бъде инсталирано. Винаги, когато това се случи, трябва да се разглежда като пропусната възможност. Почти винаги има употреба, за която може да се използва топлината, от производството на електричество. Енергия, която иначе би трябвало да се изразходва във въздуха около охлаждащите вентилатори.

Ценният компонент на биогаза е метанът (CH4), който обикновено съставлява 60%, като балансът е въглероден диоксид (CO2) и малки проценти други газове. Делът на метан зависи от суровината и ефективността на процеса, като диапазонът на съдържанието на метан е от 40% до 70%. Биогазът е наситен и съдържа H2S и най-простата употреба е в котел за производство на гореща вода или пара.

Най-честата употреба е, когато биогазът захранва газов двигател с вътрешно горене в агрегат за комбинирано производство на топлина и енергия (CHP) за производство на електричество и топлина. В Швеция сгъстеният газ се използва като гориво за превозни средства и има редица бензиностанции за биогаз за автомобили и автобуси. Газът може също да бъде модернизиран и използван в газоснабдителните мрежи. Използването на биогаз в горивни клетки с твърд оксид също се проучва.

Биогазът може да се изгаря директно, за да се получи топлина. В този случай няма нужда от пречистване на сероводорода в биогаза. Обикновено процесът използва горелка с двойно гориво и ефективността на преобразуване е 80 до 90%. Основните компоненти на системата са анаеробен биореактор, държач за биогаз, превключвател за налягане, нагнетателен вентилатор, електромагнитен клапан, горелка с двойно гориво и вентилатор за въздух за горене.

Теоретично биогазът може да се преобразува директно в електричество с помощта на горивна клетка. Този процес обаче изисква много чист газ и скъпи горивни клетки. Следователно тази опция все още е въпрос на проучване и в момента не е практична опция. Преобразуването на биогаз в електрическа енергия чрез генератор е много по-практично.

За да се разбере приложението на биогаз като гориво, добавено към тръбопроводите за доставка на природен газ за изкопаеми горива, трябва да се обясни.

Когато се пречисти до подходяща степен, за да бъде инжектиран в тръбопровод за природен газ, чистият газ обикновено се нарича "биометан". Биометанът, инжектиран по този начин, е търсен в много страни, където населението се стреми да спазва методите за намаляване на изменението на климата. Газовата индустрия нарича компресирания биометан „възобновяем природен газ“ или RNG.

Според данни на Коалицията за възобновяем природен газ, от повече от 1000 депа, които биха могли да бъдат кандидати за производство на биогаз, само 42 проекта за преобразуване на сметищен газ в енергия с високо BTU произвеждат RNG, биометан, модернизиран или биогаз с качество на тръбопровода.

Местните газоразпределителни и преносни тръбопроводни компании все по-често се обръщат към закупуване и/или приемане на възобновяем природен газ (RNG) в техните съществуващи линии за общо разпространение. RNG се получава от анаеробно разлагане на голямо разнообразие от органични материали, включително млечни и селскостопански отпадъци и източници на отпадъчни води и сметища.

В рамките на промишлеността за природен газ терминът „биогаз“ се отнася до газ, произведен директно от биореактори или сметища; често се изгаря на или извън обекта в генератори за преобразуване в електричество или просто се изгаря. Пречистеният биогаз или биометан, по-често наричан днес RNG, е целевият продукт за включване в газопроводната мрежа.

Ако е концентриран и компресиран, идеалното приложение на биогаза съществува в превоза на превозни средства. Биогазът задвижва автомобилите. Още през 2007 г. приблизително 12 000 превозни средства са били задвижвани с подобрен биогаз по целия свят, предимно в Европа. Голямото предимство за използването на транспорта може да бъде, че флотилия от камиони може да бъде захранвана с биогаз много ефективно, ако превозните средства се захранват на същото място като инсталацията за биогаз. Ако е така, няма разходи за транспортиране на биогаза до мястото на употреба.