Jednym z najchętniej wykorzystywanych źródeł energii odnawialnej jest biogaz, lecz jego dalsza produkcja w wielu gospodarstwach zaczyna stawać pod wielkim znakiem zapytania. Dlaczego mowa o gospodarstwach? Gdyż to one mają najłatwiejszy dostęp do tanich substratów, z których produkowany jest biogaz. Niestety rentowność jego wytwarzania nie jest zbyt wysoka.
Nie zważając jednak na kwestie ekonomiczne, można śmiało powiedzieć, że jest to jeden z najlepszych i najbezpieczniejszych dla środowiska sposobów wytwarzania energii cieplnej i energetycznej przez człowieka. Jakie są jednak metody otrzymywania biogazu? Gdzie może być produkowany?
Jakie są metody otrzymywania biogazu?
Są dwa procesy podczas których produkowany jest biogaz. Jednym z nich jest celowe działanie człowieka, który wytwarza go w procesie rozkładu organicznych substancji. Najczęściej te zjawisko można zobaczyć w specjalnie budowanych instalacjach i urządzeniach w gospodarstwach rolnych oraz oczyszczalniach ścieków.
Biogaz, który powstaje w sposób samorzutny wytwarzany jest na składowiskach śmieci, gdzie rozkłada się wyrzucona żywność, odchody zwierzęce czy rośliny. Również proces ten może zachodzić na składowiskach znajdujących się w gospodarstwach rolnych.
Biogaz otrzymywany w oczyszczalni ścieków
Oczyszczalnie ścieków, to jeden z najbardziej rentownych sposobów pozyskiwania energii z odnawialnych źródeł.Biogaz powstaje tam w procesie fermentacji spływających ścieków do specjalnych komór fermentacyjnych.
Powstający w procesie oczyszczania osad ma zazwyczaj zróżnicowany skład chemiczny. Zależy on głównie od sposobu oczyszczania, technologii oraz przeróbki ścieków i ich składu. W oczyszczalniach, gdzie spływają ścieki budowlane stosowane są bardzo wysokoefektywne metody biologicznego oczyszczania ścieków.
Żeby zneutralizować niebezpieczne dla ludzkiego zdrowia związki chemiczne występujące w ściekach poddawane są one fermentacji, która może przebiegać zarówno z udziałem tlenu jak i bez. W tym drugim przypadku produktem przemiany materii jest biogaz.
Biogaz wytwarzany w biogazowniach rolniczych
Aby biogaz mógł zacząć być produkowany niezbędne są do tego odpowiednie substraty czyli składniki. Najpopularniejszymi, z racji łatwej dostępności są odchody zwierzęce, resztki jedzenia oraz rośliny wysoko energetyczne, a także kiszonki zbóż i kukurydzy.
Głównym produktem podczas fermentacji tych substratów jest biogaz, który może pełnić funkcję energii cieplnej jak i energii elektrycznej. Drugi produktem jest nawóz organiczny, który wykorzystywany jest do nawożenia pól, w celu poprawienia żyzności gleby i zwiększenia plonów.
Jakość uzyskanego biogazu zależy przede wszystkim od materiału wsadowego. Ponadto wpływ na to ma także temperatura podczas toku procesu oraz ogólny czas fermentacji. niechlubnym i zarazem niebezpiecznym efektem ubocznym wytwarzania biogazu jest metan, który charakteryzuje się właściwościami łatwopalnymi oraz wybuchowymi.
Biogaz produkowany na składowiskach odpadów
Składowiska odpadów, czyli popularne wysypiska, produkują głównie metan. A ten jak wiadomo jest składnikiem biogazu. Występuje on w wysokim stężeniu, bo sięga ono aż 50-60%. Jest to najwyższy procent zawartości metanu w procesie produkcji biogazu.
W przeciwieństwie do standardowych metod wytwarzania gazu, w systemie składowiskowym występuje znaczna liczba substancji organicznych, jednak tylko w ilościach śladowych. Ich ilość zależy przede wszystkim od warunków jakie panują na składowisku odpadów jak i procesów rozkładów tam zachodzących.