Користувач:Dgho/Біометан ф
Біометан — це газ, багатий на метан, який утворюється шляхом очищення біогазу в результаті метанізації.
Це невикопний відновлюваний варіант природного газу; джерело енергії, яке може сприяти досягненню цілей кліматично-енергетичного пакету в Європі та енергетичного переходу з меншими викидами парникових газів (краще спалювати метан, ніж викидати його в повітря, тому що це потужний парниковий газ), з метою третьої промислової революції або сталого розвитку[1]. Цей газ можна, наприклад, використовувати в котлі, як паливо для транспортних засобів, для живлення стаціонарних двигунів[2] або закачувати в мережу транспортування природного газу (після відповідного очищення).
Елементи визначення[ред. | ред. код]
- Біометан — це біогаз, який очищають, щоб зробити його придатним для використання в якості палива або прийнятним для газової мережі.
У дійсності, біогаз, що утворюється в результаті бродіння органічних речовин, є енергетично бідним: містить лише від 40 до 60 % метану, стільки ж CO2 та деякі сліди інших небажаних сполук, включаючи H2S. Щоб отримати відновлюваний біометан, біогаз очищають, щоб усунути, наскільки це можливо, CO2 та інші сполуки, зберігши лише метан, який має властивості, подібні до властивостей природного газу. Оператор також може отримувати скраплений CO2 від переробки біогазу та використовувати його в сільському господарстві та деяких галузях промисловості[3].
Застосування[ред. | ред. код]
Біометан може бути відновлений in situ, як паливо для транспортних засобів, або відновлений в іншому місці після введення в газорозподільну мережу, де він змішується з викопним природним газом[4]. Попереднє дослідження ринку, проведене в Швеції в 2017 році, передбачає, що конкурентоспроможна ціна порівняно з дизелем можлива з вироблених 50 GWh (гігават-годин)[5].
Також можливе виробництво електроенергії[6], зокрема, в когенерації або тригенерації, але з меншою прибутковістю, ніж для сонячної або вітрової енергії (ефективність перетворення біогазу в електроенергію становить у середньому 30 %, що можна покращити шляхом рекуперації відпрацьованого тепла, але й тоді залишається менш цікавим, ніж інші відновлювані джерела електроенергії)[3].
Біогаз також можна перетворити на синтетичне паливо через процес Фішера-Тропша або навіть на аміак, метанол або диметиловий ефір за допомогою добре освоєних технологічних процесів[7].
Найближчим часом мають з’явитися інші способи використання - на місці або дистанційно; цей газ також можна використовувати для карбохімії та для виробництва синтез-газу (суміш CO та H2) за допомогою нових способів каталітичної активації біометану або метанування . Ці операції («сухий риформінг метану» або «паровий риформінг») все ще створюють проблеми деградації каталізатора через утворення коксу, тобто відкладення вуглецю на каталізаторі. Тому шукаються нові каталізатори (напр. рутеній), у тому числі для окислення оксиду вуглецю та сажі, що утворюється в результаті процесу.
Майбутні родовища біогазу знаходяться в основному в сільськогосподарських районах, менше обслуговуються газовою мережею, а підключення до мережі коштує у Франції приблизно 90 000 euros за кілометр. Таким чином, перспективним є «перевезення» біогазу або біометану: газ зріджується (що ділить об’єм на 600), або просто стискається, потім збирається та транспортується вантажівкою до точки закачування[3] .
Таким чином, виробник отримує вигоду як від закупівельної ціни, так і від певної гнучкості виробництва, будучи менш вразливим до обмежень його обладнання та близькості до газової мережі, але він повинен інвестувати в систему стиснення/розрідження, зберігання та транспортування небезпечних матеріалів, що підпадають під дію правил ADR у Франції. Це обмеження робить проєкт виробництва біометану рентабельним лише починаючи від 100-150 м3/год. Станції технічного обслуговування біоLNG, що розподіляють природний газ для транспортних засобів (NGV), стиснений (CNG) або рідкий (LNG) газ, можуть обслуговуватися вантажівками. У 2017 році у Франції розглядалися закупівельні ціни для прямого використання біометану в паливі, що також існує у Великобританії, Італії та Швеції[3].
Паливний біогаз (bioGNV) легко адаптується для двигунів із регульованим запалюванням і забруднює набагато менше, ніж дизельне паливо та бензин. Посилення розподільної інфраструктури згідно з Європейською директивою 2014/94, спрямованою на мережу території, передбачає у довгостроковій перспективі точки заправки щонайменше кожні 150 км для CNG та 400 км для LNG[8].
| Газ | Вміст у біогазі, %об |
|---|---|
| метан | 60-70 |
| вуглекислий газ | 30-40 |
| вода | 1-5 |
| сірководень | 0-0,4 |
| аміак | 0-0,01 |
Стандарти якості газу[ред. | ред. код]
Catégorie:Article à référence nécessaire Catégorie:Article à référence nécessaire Оператор мережі природного газу Франції Gaz de France (GDF) видав технічні специфікації та постанову[9], яка рекомендує, щоб «перевізники та розподільники розробляли технічні вимоги, яких оператори та постачальники газу повинні дотримуватися при прокачуванні газу, відмінного від природного». Однак, його ст. 3 визначає, що «у випадку, якщо планується закачування в газову мережу газу, відмінного від природного, міністр енергетики може доручити уповноваженому органу надати експертний звіт, який має на меті встановити, що це закачування не становить ризику для здоров’я населення, захисту навколишнього середовища та безпеки підприємства».
Історія розвитку в Європі[ред. | ред. код]
Згідно з барометром Eurobserv'er/Biogaz за 2014 рік, у 2013 році Італія виробила 1815 тис. тне біогазу, а Європа загалом — 14 400 тис. тне[10].
У 2015 році Німеччина значно випередила європейський рейтинг країн-виробників біометану з 10 000 GWh, введених у газові мережі через 190 установок[11]; позаду йде Сполучене Королівство з 51 установкою, що ввели 2000 GWh, потім Нідерланди з 25-ма установками, що ввели 900 GWh, Данія (14 уст., 360 GWh), Швеція (60 уст., 290 GWh), Австрія (13 уст., 240 GWh), Швейцарія (25 уст., 130 GWh), Франція (20 уст., 82 GWh) і Фінляндія (10 уст., 76 GWh).
Просування Німеччини та Великої Британії пояснюється насамперед тим, що ці країни дозволили виділяти певні культури для виробництва біогазу (включаючи харчові, такі як кукурудза), у той час як Франція дозволяє лише використання відходів[12], за винятком особливих випадків, таких як втрачений і непридатний для продажу врожай через град або захворювання. У Франції також дозволено виділення сільськогосподарських угідь для виключного виробництва біометану з проміжних культур. Таким чином, більше мільйона гектарів кукурудзи у Франції призначено для виробництва метану[13].
Французька ціль на 2030 рік становить 56 TWh (шляхом метанізації 130 млн тон мулу та суспензії, стоків, відходів рослинництва), а до 2050 року - до 400−550 TWh, щоб весь газ, який споживається в країні, отримувався від метанізації (210 TWh), газифікації біомаси (160−280 TWh), метанації (20−35 TWh) і використання мікроводоростей (10−25 TWh)[14] .
Примітки[ред. | ред. код]
- ↑ Saidi, A., & Abada, B. (2007). La biométhanisation : une solution pour un développement durable. Revue des Énergies Renouvelables, 31-35.
- ↑ ADEME, É., AFGNV, A., SUEZ, G., & IFP, M. (2008) État des lieux et potentiel du biométhane carburant. Rapport de synthèse.
- ↑ а б в г Florence Roussel (5 janvier 2017). « Avec le biométhane porté, on s'affranchit de la proximité au réseau de gaz naturel ». Actu-Environnement..
- ↑ Alexandre Joly; Cyril Cassagnaud (juin 2019). Biométhane et climat font-ils bon ménage ?. Paris: Carbone 4. с. 7..
- ↑ Energikontor Sydost (2017) Flytande biogas till land och till sjöss Förstudie - Sammanställning av resultaten (швед.)
- ↑ Couturier C (2009) Techniques de production d'électricité à partir de biogaz et de gaz de synthèse
- ↑ H. Miao, W. G. Wang, T. S. Li, T. Chen, S. S. Sun, C. Xu. s.l. : Journal of Power Sources, 2010, Vol. 195, P., cité par Nawfal, M. (2015, January). Valorisation catalytique du biogaz pour une énergie propre et renouvelable. Université du Littoral Côte d'Opale.
- ↑ Ademe (2017) Actualisation du scénario Énergie Climat ADEME 2035-2050, voir aussi : Ademe (2017) Propositions de mesures de politiques publiques pour un scénario bas carbone
- ↑ Décret No. 2004-555 du 15 juin 2004 relatif aux prescriptions techniques applicables aux canalisations et raccordements des installations de transport, de distribution et de stockage de gaz.
- ↑ Biogas barometer. 2014. Technical report Eurobserv’er www.eurobserv-er.org
- ↑ Sia Partners (2016) L'observatoire France Biométhane présente son benchmark européen,05/07/2016, et lien de téléchargement (PDF, 26 p)
- ↑ Gaz vert : la France en retard sur ses voisins, Les Échos, 4 juillet 2016.
- ↑ Dossier technique méthanisation (PDF). Dossier technique méthanisation (фр.): p6/24. 2020.
{{cite journal}}:|page=має зайвий текст (довідка) - ↑ Batiactu (2017) La méthanisation, une priorité de la transition énergétique G.N., le 27/02/2017, consulté 28/02/2017
Зовнішні посилання[ред. | ред. код]
- Сайт із закачування біометану, створений газовиками та французькими фахівцями з біогазу, щоб дізнатися все про біометан та закачування у Франції
- Club Biogaz ATEE, міжпрофесійне об'єднання біогазу у Франції, документальна база та інформація про bioNGV (біометанове паливо)
- Biogasmax Офіційний сайт європейської програми Biogasmax : біогаз як біопаливо
- Методи біоконверсії : метанізація, Thibaut Chaslerie, IUT Génie thermique et énergie, 2001-2002. Сайт, що містить монографію та бібліографічні посилання та Інтернет-ресурси.
- Технічні інструкції з метанізації на фермі, Асоціація сприяння біогазу
- Веб-сайт Німецької асоціації сільськогосподарського біогазу
- Допомога фермерам у проекті внутрішньогосподарської метанізації
- Європейський проект з просування сільськогосподарського біогазу як децентралізованої енергії
- Виробництво біометану, лабораторні досліди та сільськогосподарські мікропроекти
- Використання біометану в Швеції (Гетеборг)
- INERIS (2018) Vers une méthanisation propre, sûre et durable |Recueil de bonnes pratiques en méthanisation agricole, посібник, написаний на замовлення Міністерства екологічного та інклюзивного переходу Франції (MTES), 84 сторінки
Бібліографія[ред. | ред. код]
- Bennouna M & Kehal S (2001) Production de méthane à partir des boues des stations d’épuration des eaux usées: potentiel existant en Algérie. Revues des Énergies Renouvelables: Production et Valorisation-Biomasse, 29-36.
- Camacho, P., & Prévot, C. (2011). Méthanisation des boues. La méthanisation (Шаблон:2e ed.), 201.
- Driouache, A. (1997). Promotion de l'utilisation du biogaz produit dans des stations d’épuration au Maroc. CDER/PSE (GTZ), Marrakech.
- Elias, A., Frederic, S., Aceves-Lara, C. A., Latrille, E., Buffiere, P., Bernet, N.... & Steyer, J. P. (2007). Analyse technico-économique comparative des filieres biogaz et biohydrogene produitsa partir de déchets. In Proceedings 11 Congres de la Société Française de Genie des Procedes, Oct 2007
- Koné, D., & Strauss, M. (2004). Performances et Challenges des Techniques de traitement à faible coût (rustiques) des Boues de Vidange.
- Laloe J (2003) Méthanisation des Boues de Station d’Epuration Potentiel Réunionnais. Stage ingénieur. Département Génie de l'Environnement.
- Moletta, R. (2008). Technologies de la méthanisation de la biomasse–Déchets ménagers et agricoles. La méthanisation, 181-204 (résumé).
- Ortega DR (2009) Étude du traitement des siloxanes par adsorption sur matériaux poreux : Application au traitement des biogaz (Doctoral dissertation, Université de Nantes).
- Synteau (2014) la méthanisation des boues d'installations de traitement des eaux résiduaires urbaines ou industrielles, Fiches Synteau (2014)
- Zaatri, A., Chaouche, N. K., & Karaali, M. (2011). Étude de bioréacteurs anaérobies expérimentaux pour la production de méthane. Revue des Énergies Renouvelables, 14(2), 291-300.
[[Категорія:Метан]] [[Категорія:Біогаз]]