Біогаз— реальна альтернатива природному газу

Біогаз — реальна альтернатива природному газу?

Виконав учень 10-А класу

Слета Кирило

Біогаз  - це

Горюча газова суміш, що складається з 50 ÷ 70% метану (CH4), яка утворюється з органічних сполук протягом мікробіологічного анаеробного процесу. Також до складу біогазу входять 30 ÷ 40% вуглекислого газу (CO2) і невеликі кількості сірководню (Н2S), аміаку (NН3), водню (H2) та оксиду вуглецю (CO). Отримують біогаз в промислових об’ємах переважно з органічних відходів, ґрунтуючись на керованому процесі розкладання органіки в анаеробних (безкисневих) умовах. 

Утворення біогазу можна розділити на чотири фази:

• Гідролізна фаза . Під час гідролізної фази в результаті життєдіяльності бактерій стійкі субстанції (протеїни, жири і вуглеводи) розкладаються на прості складові (амінокислоти, глюкозу, жирові кислоти). 
• Кислотоутворююча фаза . Утворені під час гідролізної фази прості складові розкладаються на органічні кислоти (оцтова, пропіонова, масляна), спирт, альдегіди, водень, діоксид вуглецю, а також такі гази, як аміак і сірководень. Цей процес протікає до тих пір, поки розвиток бактерій не сповільниться під впливом утворених кислот. 
• Ацитогенна фаза . З кислот, утворених під час кислотоутворюючої фази, під впливом ацитогенних бактерій виробляється оцтова кислота. 
• Метаногенез . Оцтова кислота розкладається на метан, вуглекислий газ і воду.

Ключові параметри виробництва біогазу: 

• Анаеробні умови . Бактерії можуть активно діяти лише в умовах відсутності кисню. У конструкції біогазової установки спочатку передбачено дотримання цієї умови. 
•   Вологість . Виробництво біогазу здійснюється тільки у вологому середовищі, адже лише в ній бактерії можуть жити, харчуватися і розмножуватися. 
•   Температура . Оптимальним режимом для всіх груп бактерій є діапазон 35-40С. Присутня система автоматичного контролю. 
•   Період бродіння . Кількість виробленого газу поступово зростає відповідно до збільшення тривалості бродіння, спочатку воно відбувається швидше, в міру зростання тривалості бродіння - повільніше. У результаті настає такий момент, коли подальше перебування в ферментаторі буде недоцільно з економічної точки зору.

Виробництво біогазу в світі:

• Нині біогаз виробляється у 15 європейських країнах. Подача біогазу в мережу відбувається в 11 країнах (Австрія, Чехія, Німеччина, Данія, Фінляндія, Франція, Люксембург, Нідерланди, Норвегія, Швеція, Великобританія). У 12 європейських країнах (Австрія, Чехія, Німеччина, Данія, Фінляндія, Франція, Угорщина, Ісландія, Італія, Нідерланди, Швеція, Великобританія) біометан використовується як моторне паливо (в тому числі у вигляді суміші з ПГ), а також для виробництва тепла (в чистому виді або в суміші з ПГ).
• На сьогодні загальна кількість біометанових станцій у європейських країнах досягла 250 од., з яких 200 станцій подають БМ в мережу ПГ.
• Дорожня карта з виробництва біогазу в країнах ЄС показує можливість виробництва біогазу в 27 країнах ЄС в 2020 р. в обсязі, еквівалентному 29,43 млн. т н.е. (еквівалент 36,29 млрд м³ природного газу). Для цього достатньо буде використовувати 35% усіх гнойових відходів тваринницьких ферм і вирощувати енергетичні культури під біогаз на 5% сільськогосподарських земель. При цьому приблизно 3/5 обсягу біогазу планується виробляти з енергетичних культур, 1/5 — із гною, і ще 1/5 — з інших відходів і побічних продуктів промисловості та сільського господарства. За оцінками аналітиків, ринок біогазу продовжить стрімко розвиватися, заміщуючи інші енергоносії в загальній структурі енергетичного балансу країн.

Можливі напрями розвитку біогазових технологій:

Класичний підхід-БГУ

Створення підприємств для механіко-біологічної

Збір та утилізація

• для переробки власних відходів підприємств (фермерські господарства, підприємства харчової та переробної промисловості, станції очистки стічних вод).

• переробки органічної фракції ТПВ.

• біогазу на полігонах ТПВ (твердих побутових відходів).

Перспективність виробництва біометану в Україні:

Висока енергетична інтенсивність економіки України в порівнянні зі світовими показниками. Високе споживання природного газу, в тому числі на потреби відсталих промислових підприємств.

Перспективність виробництва біометану в Україні:

Критична залежність України від нестабільних поставок газу із зовнішніх ринків, у тому числі з Росії.

Перспективність виробництва біометану в Україні:

Високі та нестабільні ціни на природний газ, тенденції до їх збільшення для всіх категорій споживачів.

Перспективність виробництва біометану в Україні:

Високий потенціал виробництва біогазу з відходів АПК( Агропромисло́вий ко́мплекс)

Ключові параметри виробництва біогазу. 

  Анаеробні умови . Бактерії можуть активно діяти лише в умовах відсутності кисню. У конструкції біогазової установки спочатку передбачено дотримання цієї умови. 

Ключові параметри виробництва біогазу. 

Вологість . Виробництво біогазу здійснюється тільки у вологому середовищі, адже лише в ній бактерії можуть жити, харчуватися і розмножуватися. 

  Температура . Оптимальним режимом для всіх груп бактерій є діапазон 35-40С. Присутня система автоматичного контролю. 

Ключові параметри виробництва біогазу. 

Стабільність процесу . Мікроорганізми звикають до певного «раціону». Зміни, якщо вони вносяться, мають бути поступовими. 

  Необхідно. Уникати потрапляння в ферментатор: антибіотиків, хімічних і дезінфікуючих засобів, кислот і великої кількості важких металів. 

Список використаної літератури:

• http ://www.biteco-energy.com/b-ogaz /
• http:// agro-business.com.ua/agro/idei-trendy/item/8373-biohaz-realna-alternatyva-pryrodnomu-hazu.html
• https://uk.wikipedia.org/wiki/% D0%91%D1%96%D0%BE%D0%B3%D0%B0%D0%B7
• http://agro-business.com.ua/agro/ekonomichnyi-hektar/item/7795-chy-prybutkove-vyrobnytstvo-biohazu.html