Біогаз
.jpg) |
| Паливо |
| Фізичні основи |
|
Сонце · Сонячна радіація |
| Викопне паливо |
|
Вугілля · Горючі сланці · Кристалогідрати · Нафта · Природний газ · Торф |
| Природне невикопне паливо |
|
Водорості · Деревина · Рослинні і тваринні жири та олії · Трава |
| Штучне паливо |
|
Біопаливо · ВВВС · Генераторні гази · Кокс · Моторні палива |
| Концепції |
|
|
Біога́з (також каналізаційний газ[1]) — різновид біопалива — газ, який утворюється при мікробіологічному розкладанні метановим угрупованням біомаси чи біовідходів (розкладання біомаси відбувається під впливом трьох видів бактерій), твердих і рідких органічних відходів: на звалищах, болотах, каналізації, вигрібних ямах тощо.[2] Добувають із відходів тваринництва, харчової промисловості, стічних вод та твердих побутових відходів (відсортованих, без неорганічних домішок, та домішок неприродного походження). Тобто застосовувати можна будь-які місцеві природні ресурси.
Склад газу нестабільний і залежить від багатьох факторів. Склад біогазу: 55-75% метану, 25-45% СО2, незначні домішки водню (Н2) і сірководню (Н2S), азоту, ароматичних вуглеводнів, галогено-ароматичних вуглеводнів.[3]
Отриманий в результаті метанового бродіння біогаз, як правило, поступається за теплотворними властивостями природному газу. Проте після відповідної технологічної сепарації (поглинання і використання на інші технологічні потреби наявного вуглекислого газу) перевершує природний газ за теплотворністю.[4] Сік рослини близький до дизельного палива з нафти.[4] Такий ефект забезпечує наявність у біогазі метану.
Зміст |
Утворення [ред.]
Сам процес утворення газу — це так зване метанове бродіння. Його суть полягає в анаеробному бродінні (без доступу повітря), яке відбувається внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів і супроводиться рядом біохімічних реакцій. Власне сам процес утворення газу (біогазу) складається з двох етапів: перший — розщеплення мікроорганізмами біополімерів до мономерів, другий — переробка мономерних біомолекул мікроорганізмами.
Перша стадія досить енергетично невигідний процес, в її результаті вивільняється замало вільної енергії, якою могли б живитися мікроорганізми, тому для успішного проходження даного етапу потрібно підтримувати умови для успішного розвитку мікрофлори.
Другий етап — процес окиснення утворених мономерних молекул, звичайний природний окисно-відновний процес. Але за умов відсутності стандартного окисника даного процесу (кисню повітря) відбувається диспропорціонування за ступенями окиснення присутніх в молекулах атомів (сірка, азот та карбон). В результаті чого ми отримуємо бажаний метан (CH4), та гази-домішки, які вважаються не корисними, і навіть шкідливими: CO2, NH3, SH2.
Біогаз, одержуваний з відходів життєдіяльності тварин і птахів, може замінити в Україні 6 млрд. м3 природного газу, однак для його одержання необхідні значні інвестиції, строк окупності яких становить 4 - 5 років. Китай проектує через кілька років довести виробництво біогазу до 100—120 млрд. м³. Щорічні потреби споживання в Україні становлять 70 млрд м³ природного газу (2008 рік).
Звалищний газ [ред.]
Одним з перспективних джерел енергії є звалищний газ, що утворюється в результаті розкладання органічної частини твердих побутових відходів в анаеробних умовах, що виникають невдовзі після їхнього санітарного поховання. Тільки в містах утворюється 400—450 млн. т твердих побутових відходів на рік. Вихід газу з теплотою згоряння 17-20 МДж/м3 становить 100 м3/т твердих побутових відходів протягом 20 років зі швидкістю 5 м3/т у рік. Потенціал звалищного газу в країнах Європейського Союзу наближається до 9 млрд. м3/рік, у США — 13 млрд. м3/рік, в Україні — близько 1 млрд. м3 на рік. Зі звалищ може бути добутий за допомогою свердловини і вакуум-насосів.[3]
Екологія [ред.]
Виробництво біогазу дозволяє скоротити кількість викидів метану в атмосферу. Метан вносить серйозні корективи до стану атмосфери Землі. Формується так звана «лінза» зі всіляких газів і особливо з'єднань вуглецю, яка перешкоджає виходу тепла в космічний простір. Таким чином, тепло концентрується в самій атмосфері, і на планеті стає все спекотніше і спекотніше. В цьому процесі метан має в 21 раз сильніший негативний вплив, ніж двоокис вуглецю. Таким чином виробництво біогазу і подальше його використання для виробництва тепла і електроенергії є найефективнішим засобом боротьби з глобальним потеплінням. Біомаса, яка залишається після переробки відходів може використовуватись в сільському господарстві як добриво. Причому такі добрива значно краще і ефективніше впливають на ґрунт, на розвиток рослин та на ґрунтові води, на відміну від штучних добрив.
Посилання [ред.]
- Портал альтернативного палива
- Інститут механізації тваринництва УААН
- біогаз з органічних відходів
- В Україні запрацювала перша біостанція з видобутку електроенергію з коров'ячого гною (відео)
- Біогаз на порталі "Зроблено в Україні"(рос.)
Примітки [ред.]
- ↑ Бабич О.С., Улексін В.О., Годяєв С.Г. ОБҐРУНТУВАННЯ МОЖЛИВОСТІ ЕФЕКТИВНОГО ВИКОРИСТАННЯ КАНАЛІЗАЦІЙНОГО ГАЗУ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ ЕНЕРГІЇ ШЛЯХОМ СПАЛЮВАННЯ ЙОГО В ГАЗОДИЗЕЛІ / Строительство, материаловедение, машиностроение Сборник научных трудов Наукова періодика України, 2011 № 3(62)
- ↑ О.С. Бабич, П.М. Кухаренко, В.О. Улексін Біогаз як місцевий енергоресурс для сільськогосподарських підприємств / Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України Збірник наукових праць
- ↑ а б Степаненко Д.С., Проскурня Т.О. Добування та утилізація біогазу з відходів / Праці Таврійського державного агротехнологічного університету Збірник наукових праць, 2009, Вип.9 Т.5 ISSN: 2078-0877
- ↑ а б Іващенко О.О., Іващенко О.О. Рослинництво — як основа виробництва біопалива // Наукові праці Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків. Збірник наукових праць. — 2011, Вип. 12
Література [ред.]
- В. І. Саранчук, М. О. Ільяшов, В. В. Ошовський, В. С. Білецький. Хімія і фізика горючих копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — с. 600. ISBN 978-966-317-024-4
Див. також [ред.]
| Перетворення енергії: р | ||
|---|---|---|
| Перетворення енергії: | Збереження енергії | Відновлювальна енергетика | Зелена енергія | Розподілена енергетика | Розподілене тепло | Генерування електроенергії | Освітленість | |
| Сонячна енергетика: | Тепловий насос | Сонячна батарея | Сонячна панель | Централізована геліоенергетика | Сонячний дім | |
| Геотермальна енергетика: | Геотермальна помпа | |
| Вітроенергетика: | Вітрогенератор | |
| Гідроенергетика: | Енергія хвиль | Енергія припливів | |
| Біологічне: | Біомаса | біоетанол | E85 | Біогаз | Біодизель | Біопаливо | |
| Хімічна енергія: | Паливний елемент | Воднева устава | |
| Палива: | Нафтовидобуток | Торф | |
| Різне: | Збереження теплової енергії | Теплоконденсатор | |
| Енергія: Wh = ватт-година, GWh = 3,6 TJ, toe = 11,63 MWh Потужність: MW = 1000 kW, GW = 1000 MW, TW = 1000 GW | ||
 |
Цю статтю потрібно вікіфікувати, щоб привести її вигляд до стандартів Вікіпедії. (Вересень 2007) |
