Биогаз
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Содержание |
[править] Определение
Биогаз – газ, получаемый метановым брожением биомассы. Разложение биомассы происходит под воздействием бактерий класса метаногенов.
[править] Состав биогаза
55%-75 % метана, 25 % - 45 % CO2, незначительные примеси H2 и H2S.
[править] Сырьё для получения
Органические отходы: трава, солома, листья, сосновые иголки, навоз, фекальные осадки, домашние отходы. Выход биогаза на 1 тонну абсолютно сухого вещества зависит от вида используемого сырья. Из тонны навоза крупного рогатого скота получается 200—350 м3 биогаза с содержанием метана 60 %, 300—630 м3 биогаза из различных видов растений с содержанием метана до 70 %. В биогазовых расчётах используется понятие «животной единицы», чтобы иметь возможность сравнивать количество производимого из навоза разных животных биогаза.
Одной животной единице соответствуют:
- 1 взрослая корова
- 5 телят
- 6 свиней
- 250 куриц
Одна животная единица производит в день около 1,5 м3 биогаза.
[править] История
В XVII столетии Jan Baptita Van Helmont обнаружил, что разлагающаяся биомасса выделяет воспламеняющиеся газы. Алессандро Вольта в 1776 году пришёл к выводу о существовании зависимости между количеством разлагающейся биомассы и количеством выделяемого газа. В 1808 году сэр Хэмфри Дэви обнаружил метан в биогазе. Первая биогазовая установка была построена в Бомбее, Индия в 1859 году. В 1895 году биогаз применялся в Великобритании для уличного освещения. В 1930 году, с развитием микробиологии, были обнаружены бактерии, участвующие в процессе производства биогаза.
[править] Экология
Производство биогаза позволяет предотвратить выбросы метана в атмосферу. Переработанный навоз применяется в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Позволяет снизить применение химических удобрений, сокращается нагрузка на грунтовые воды.
[править] Производство
Всего в мире в настоящее время используется или разрабатывается около 60-ти разновидностей технологий получения биогаза. Наиболее распространённый метод – анаэробное сбраживание в метатанках, или анаэробных колоннах (в русском языке термин не устоялся). Часть энергии, получаемой в результате утилизации биогаза направляется на поддержание процесса. В странах с жарким климатом нет необходимости подогревать метатанк. Бактерии перерабатывают биомассу в метан при температуре от 25°С до 200°С. Получение биогаза экономически оправдано при переработке постоянного потока отходов, например на животноводческих фермах.
Лэндфилл газ — одно из разновидностей биогаза. Получается на свалках из муниципальных бытовых отходов.
[править] Применение
Биогаз используют в качестве топлива для производства: электроэнергии, тепла или пара, или в качестве автомобильного топлива. В Индии, Вьетнаме, Непале и др. странах строят малые (односемейные) биогазовые установки. Получаемый в них газ используется для приготовления пищи. Больше всего малых биогазовых установок находится в Китае — более 10 млн. Они производят около 7 млрд. м3 биогаза в год, что обеспечивает топливом примерно 60 млн. крестьян. В Индии с 1981 года было установлено 3,8 млн. малых биогазовых установок. Среди промышленно развитых стран ведущее место в производстве и использовании биогаза принадлежит Дании — биогаз занимает до 18 % в её общем энергобалансе. В Западной Европе не менее половины всех птицеферм отапливаются биогазом.
[править] Потенциал
Россия ежегодно накапливает до 300 млн. т в сухом эквиваленте органических отходов: 250 млн. т в сельскохозяйственном производстве, 50 млн. т в виде бытового мусора. Эти отходы являются сырьём для производства биогаза. Потенциальный объём ежегодно получаемого биогаза может составить 90 млрд. м3.
В одном только штате Техас, США выращивается около 5 млн. голов скота. Всего в США выращивается 8 млн. коров. Биогаза, получаемого из их навоза, будет достаточно для обеспечения топливом 1 миллиона автомобилей.
