Generátor bioplynu

Bioplyn je obnovitelný a zároveň čistý zdroj energie. Plyn generovaný biodigescí je Bioplyn je obnovitelný a zároveň čistý zdroj energie. Plyn generovaný biologickým trávením neznečišťuje; ve skutečnosti snižuje emise skleníkových plynů (tj. snižuje skleníkový efekt). V procesu nedochází k žádnému spalování, což znamená, že emise skleníkových plynů do atmosféry jsou nulové; využití plynu z odpadu jako formy energie je proto skvělým způsobem, jak bojovat proti globálnímu oteplování.

Není překvapením, že starost o životní prostředí je hlavním důvodem, proč se používání bioplynu rozšířilo. Bioplynové stanice výrazně omezují skleníkový efekt: rostliny snižují emise metanu tím, že tento škodlivý plyn zachycují a využívají jako palivo. Výroba bioplynu pomáhá snížit závislost na používání fosilních paliv, jako je ropa a uhlí.

Další výhodou bioplynu je, že na rozdíl od jiných typů obnovitelných zdrojů energie je proces výroby plynu přirozený a nevyžaduje energii pro proces výroby. Suroviny používané při výrobě bioplynu jsou navíc obnovitelné, protože stromy a plodiny budou nadále růst. Hnůj, zbytky potravin a zbytky plodin jsou suroviny, které budou vždy k dispozici, což z nich činí vysoce udržitelnou možnost.

Přetékající skládky nešíří jen nepříjemný zápach, ale také umožňují toxickým kapalinám odtékat do podzemních zdrojů vody.

Další výhodou bioplynu je, že výroba bioplynu může zlepšit kvalitu vody. Navíc anaerobní trávení deaktivuje patogeny a parazity; proto je také docela účinný při snižování výskytu nemocí přenášených vodou. Podobně se výrazně zlepšuje sběr a nakládání s odpady v oblastech s bioplynovými stanicemi. To zase vede ke zlepšení životního prostředí, hygieny a hygieny.

Vedlejším produktem procesu výroby bioplynu je obohacený organický digestát, který je dokonalým doplňkem nebo náhradou chemických hnojiv. Vypouštění hnojiva z fermentoru může urychlit růst rostlin a jejich odolnost vůči chorobám, zatímco komerční hnojiva obsahují chemikálie, které mají toxické účinky a mohou mimo jiné způsobit otravu jídlem.

Technologie používaná k výrobě bioplynu je poměrně levná. Snadno se nastavuje a při použití v malém měřítku vyžaduje malé investice. Malé bioplynové stanice lze používat přímo doma, využívající kuchyňský odpad a zvířecí hnůj. Systém pro domácnost se po chvíli vyplatí a materiály použité pro výrobu jsou zcela zdarma. Vyrobený plyn lze přímo použít k vaření a výrobě elektřiny. To umožňuje relativně nízké náklady na výrobu bioplynu.

Farmy mohou každý den využívat bioplynové stanice a odpadní produkty produkované jejich hospodářskými zvířaty. Odpadní produkty jedné krávy mohou poskytnout dostatek energie pro napájení žárovky po celý den.

Ve velkých závodech lze bioplyn také stlačovat, aby se dosáhlo kvality zemního plynu a využívat jej k pohonu automobilů. Výstavba takových závodů vyžaduje relativně nízké kapitálové investice a vytváří zelená pracovní místa. Například v Indii bylo vytvořeno 10 milionů pracovních míst, většinou ve venkovských oblastech, v závodech a ve sběru organického odpadu.

Generátory bioplynu zachraňují ženy a děti před nelehkým úkolem sběru palivového dřeva. V důsledku toho zbývá více času na vaření a úklid. Ještě důležitější je, že vaření na plynovém sporáku místo na otevřeném ohni zabraňuje tomu, aby byla rodina vystavena kouři v kuchyni. To pomáhá předcházet smrtelným respiračním onemocněním. Je smutné, že 4,3 milionu lidí ročně předčasně zemře na nemoci způsobené znečištěním ovzduší domácností neefektivním používáním pevných paliv při vaření.

Aplikace bioplynu na výrobu elektřiny je nejběžnější ze všech použití. Bioplyn vyrobený z rostlinného materiálu nabízí obnovitelný způsob výroby elektřiny. Na rozdíl od solární energie dostupné pouze přes den nebo větrné energie vyráběné pouze občasně využívá bioplyn spolehlivou polní plodinu pěstovanou a sklizenou farmáři.

Bioplyn má chemickou energii, a proto elektřina z bioplynu vzniká jako výsledek přeměny této chemické energie na mechanickou energii a nakonec na elektřinu. To se provádí pomocí převodníků, jako jsou generátory a turbíny, které přeměňují energii z jedné formy na druhou. Tato elektřina může být použita jak v domácnosti, tak komerčně, protože může být vyrobena v malém i velkém měřítku.

Připojte zdroj bioplynu na vstup plynového motoru. Zdrojem bioplynu může být láhev obsahující stlačený plyn nebo přímo z vyhnívací nádrže, která je prostředkem pro rozklad organického materiálu. Plynový motor je konstruován tak, aby pracoval podobným způsobem jako automobil, protože se skládá z pístů, ve kterých je spalován plyn a který se používá k otáčení hřídele, přeměňující chemickou energii v bioplynu na mechanickou energii pohybem.

Připojte plynový motor ke generátoru střídavého proudu tak, aby otočný hřídel poháněl generátor střídavého proudu. Pohyb přenášený na generátor střídavého proudu produkuje elektřinu prostřednictvím magnetismu.

Použití bioplynu k výrobě kombinované výroby tepla a elektřiny by mělo být stejně běžné jako výroba elektřiny, ale dodatečná kogenerační jednotka vyžaduje další investice, takže přídavné zařízení potřebné k využití odpadního tepla nemusí být instalováno. Kdykoli se to stane, mělo by to být vnímáno jako promarněná příležitost. Téměř vždy existuje využití, ke kterému lze teplo využít, z výroby elektřiny. Energie, která by se jinak musela plýtvat do vzduchu kolem chladicích ventilátorů.

Cennou složkou bioplynu je metan (CH4), který obvykle tvoří 60 %, přičemž zbytek tvoří oxid uhličitý (CO2) a malé procento ostatních plynů. Podíl metanu závisí na vstupní surovině a účinnosti procesu, přičemž rozsah obsahu metanu je 40 % až 70 %. Bioplyn je nasycený a obsahuje H2S a nejjednodušší použití je v kotli na výrobu horké vody nebo páry.

Nejběžnější použití je tam, kde bioplyn pohání spalovací plynový motor v jednotce kombinované výroby tepla a elektřiny (CHP) k výrobě elektřiny a tepla. Ve Švédsku se stlačený plyn používá jako palivo pro vozidla a existuje řada čerpacích stanic na bioplyn pro automobily a autobusy. Plyn lze také upgradovat a použít v plynárenských sítích. Zkoumá se také využití bioplynu v palivových článcích s pevnými oxidy.

Bioplyn lze přímo spalovat k výrobě tepla. V tomto případě není potřeba sirovodík v bioplynu drhnout. Obvykle proces využívá dvoupalivový hořák a účinnost konverze je 80 až 90 %. Hlavními součástmi systému jsou anaerobní vyhnívací nádrž, zásobník bioplynu, tlakový spínač, pomocný ventilátor, elektromagnetický ventil, duální palivový hořák a dmychadlo spalovacího vzduchu.

Teoreticky lze bioplyn přeměnit přímo na elektřinu pomocí palivového článku. Tento proces však vyžaduje velmi čistý plyn a drahé palivové články. Proto je tato možnost stále předmětem výzkumu a v současné době není praktickou možností. Mnohem praktičtější je přeměna bioplynu na elektrickou energii pomocí generátorového soustrojí.

Abychom porozuměli použití bioplynu jako paliva přidávaného do potrubí pro zásobování fosilním palivem zemního plynu, je třeba vysvětlit.

Když je čistý plyn vyčištěn do vhodného rozsahu, aby mohl být vstřikován do potrubí zemního plynu, nazývá se obvykle „biometan“. Biometan vstřikovaný tímto způsobem je žádaný v mnoha zemích, kde se obyvatelstvo snaží dodržovat metody snižování změny klimatu. Plynárenský průmysl nazývá stlačený biometan "Obnovitelný zemní plyn" nebo RNG.

Podle údajů Koalice pro obnovitelný zemní plyn z více než 1000 skládek, které by mohly být kandidáty na výrobu bioplynu, pouze 42 projektů skládkového plynu na energii s vysokým BTU produkuje RNG, biometan, modernizované nebo bioplyn v kvalitě potrubí.

Místní společnosti zabývající se distribucí a přepravou plynu jsou stále více oslovovány, aby nakupovaly a/nebo převzaly dodávky obnovitelného zemního plynu (RNG) do svých stávajících linek pro všeobecnou distribuci. RNG je odvozen z anaerobního rozkladu široké škály organických materiálů, včetně mléčných a zemědělských odpadů a odpadních vod a zdrojů na skládkách.

V odvětví zemního plynu se termín „bioplyn“ vztahuje na plyn vyrobený přímo z vyhnívacích nádrží nebo skládek; často se spaluje na místě nebo mimo něj v generátorech pro přeměnu na elektřinu nebo se jednoduše spaluje. Vyčištěný bioplyn nebo biometan, dnes častěji označovaný jako RNG, je cílovým produktem pro zařazení do rozvodné sítě zemního plynu.

Pokud je bioplyn koncentrovaný a stlačený, existuje ideální aplikace v automobilové dopravě. Bioplyn pohání automobily. Již v roce 2007 bylo po celém světě, většinou v Evropě, poháněno vylepšeným bioplynem přibližně 12000 vozidel. Velkou výhodou pro dopravní využití může být, že vozový park může být velmi efektivně zásobován bioplynem, pokud jsou vozidla zásobována palivem na stejném místě jako bioplynová stanice. Pokud ano, nejsou náklady na dopravu bioplynu na místo použití.