Біогазова установка — це спеціальна система, яка перетворює органічні відходи (наприклад, залишки їжі, гній, траву чи навіть відходи зі сміттєзвалищ) у біогаз. Біогаз — це екологічне джерело енергії, яке можна використовувати для приготування їжі, опалення чи навіть виробництва електроенергії.
Основна ідея біогазової установки проста: взяти органічні відходи, дати їм “заграти” у спеціальному резервуарі без доступу кисню та отримати газ, схожий на природний газ. Окрім газу, під час роботи такої установки залишається органічний залишок, який можна використовувати як добриво для рослин.
Як працює біогазова установка?
Робота біогазових установок базується на анаеробному зброджуванні (розкладанні органічних речовин бактеріями в безкисневому середовищі).
Щоб пояснити це простіше, давайте уявимо процес у вигляді кухні:
Збір сировини
Спочатку збирають органічні відходи — це можуть бути залишки їжі, трава, гній, навіть зіпсовані овочі з ринку. Усе це потрапляє у спеціальний резервуар, який можна назвати “великим блендером”. Тут відходи змішують до однорідного стану, додаючи трохи води для кращої консистенції.
Приклад: У фермерському господарстві можуть брати гній від худоби, додавати силос (ферментовані корми) і навіть підмішувати залишки від очищення овочів.
Дізнатися, з яких джерел одержують біогаз, можна тут
Завантаження в реактор
Суміш переміщується у великий герметичний бак, званий біореактором. У ньому відсутній кисень, тому бактерії починають розкладати органіку в анаеробному середовищі. Ці бактерії діють як «кухарі», перетворюючи відходи на газ.
Процес ферментації
У баку відбувається кілька етапів:
- Спочатку великі молекули (жири, білки, вуглеводи) розкладаються на прості.
- Потім бактерії виділяють гази – спочатку вуглекислий газ і водень, а потім основний компонент – метан (до 70% у біогазі).
Цікавий факт: Метан – це той самий газ, який міститься в природному газі, але його отримують не з надр землі, а зі звичайних відходів.
Осушення біогазу
Отриманий біогаз містить вологу, сірководень (H₂S) та інші домішки, які можуть пошкодити обладнання або знизити ефективність горіння. Тому газ проходить процес осушення – видалення зайвої вологи.
У цьому процесі використовується чилер – спеціальне охолоджувальне обладнання, яке знижує температуру газу. Під час охолодження волога конденсується, і її легко видалити. Очищений газ стає безпечним для використання, наприклад, у когенераційній установці (для виробництва тепла та електрики).
Приклад: Якщо біогаз містить 10% вологи, без осушення він може пошкодити газопровід або знизити продуктивність обладнання.
Для чого потрібні біогазові установки?
Біогазові установки мають багато застосувань і приносять користь у різних сферах:
Енергетика: Біогаз використовують для виробництва електроенергії та тепла. Наприклад, фермер може обігріти свій будинок або теплицю, використовуючи енергію з власних відходів.
У Німеччині багато фермерів мають маленькі біогазові установки, які дозволяють їм бути енергетично незалежними.
Екологія: Такі установки допомагають зменшити кількість сміття, яке потрапляє на полігони. До того ж, вони знижують викиди парникових газів, бо переробляють метан до того, як він потрапить в атмосферу.
За рік одна середня біогазова установка може “знешкодити” стільки метану, скільки виділяють 200 корів.
Сільське господарство: Рештки з установки — чудове добриво. Вони покращують структуру ґрунту та забезпечують рослини поживними речовинами.
Переваги біогазових установок
- Вирішення проблеми відходів: Замість того щоб спалювати чи вивозити на сміттєзвалища, органіку перетворюють на корисний ресурс.
- Економія грошей: Фермер або підприємство можуть значно зменшити витрати на енергію.
- Екологічність: Менше викидів шкідливих газів і чистіше довкілля.
- Сталий розвиток: Це один із кроків до використання відновлюваних джерел енергії.
Цікаві факти про біогаз
- Газ із кухонних відходів: Якщо щодня здавати залишки їжі у біогазову установку, то середня сім’я може забезпечити себе газом для приготування їжі на цілий рік.
- Переробка сміття на електрику: У деяких країнах сміттєзвалища обладнують установками для збору біогазу. Вони використовують газ, який утворюється зі сміття, для виробництва електрики.
- Корови і біогаз: Одна корова може забезпечити до 3 м³ біогазу на день, що достатньо для приготування їжі на одне домогосподарство.
Читайте також: чим відрізняється біогаз від природного газу
