Info biogaz

 

Biogazul este un amestec de gaze combustibile, care se formeaza prin descompunerea substantelor organice in mediu umed si lipsa de oxigen. Componenta de baza a biogazului este metanul. Primele descrieri ale biogazului sunt efectuate de catre Volta la sfarsitul secolului al XVII-lea. Volta a extras pentru prima data metanul din gazele de mlastina.

Procesul de formare a biogazului, fermentarea anaeroba, are loc la temperaturi intre 20-45° C in prezenta a doua specii de bacterii:

- Bacilus cellulosae methanicus, responsabil de formarea metanului

- Bacilus cellulosae hidrogenicus, responsabil de formarea hidrogenului.

Ulterior aceste doua specii au fost reunite sub denumirea comuna de methano-bacterium. Ca materie prima la formarea biogazului serveste biomasa, ce reprezinta materiale vegetale reziduale. Celuloza este principalul component a materiei organice utilizate la formarea biogazului. Continutul celulozei in materia organica este de circa 50%. Dintre alte componente putem mentiona plantele acvatice, algele, resturile animaliere etc.

In prezent exista circa sapte procedee de recuperare a energiei din reziduurile organice agricole: fermentarea anaeroba la temperatura mediului ambiant, fermentarea anaeroba la temperaturi ridicate, descompunere anaeroba termofila, distilarea distinctiva, compostarea, incinerarea si transferul de caldura.

Cel mai ridicat potential il are procesul de fermentare anaeroba la temperaturi in jur de 40°C. Prin fermentarea anaeroba microorganismele descompun materia organica, eliberand o serie de metaboliti, in principal bioxid de carbon si metan. In dependenta de materia prima, cantitatea de metan in biogaz este de 35-80%. Cantitatea maxima de metan se obtine la fermentarea resturilor animaliere, in special de la complexele avicole.
 

Biogazul necesita a fi prelucrat pana la utilizare. De obicei este trecut prin separatoare speciale, unde metanul este separat de restul gazelor. Utilizarea biogazului brut (preseparat) poate duce la intoxicare, deoarece in restul gazelor se pot afla si gaze toxice.

Dintre componentele chimice ale materiei organice gradele cele mai ridicate de conversiune in biogaz au celulozele, hemicelulozele si grasimile.

Fermentarea anaeroba nu poate avea loc in prezenta luminii si oxigenului, in lipsa unui mediu cu umiditate mare. La descompunerea materiei organice mai participa microorganismele fermentative nespecializate: bacterii celulozice, lactice, acetice, sulfat-reductoare si denitrificatoare, precum si numeroase specii de ciuperci si unele drojdii.

Microorganismele mentionate isi petrec activitatea in prima faza a fermentarii.

In faza urmatoare, numita metanogeneza, actioneaza bacteriile metanogene anaerobe specializate in producerea de metan. Majoritatea metanobacteriilor folosesc ca substrat numai hidrogenul si bioxidul de carbon. Metanul se formeaza prin reducerea bioxidului de carbon si oxidarea hidrogenului gazos de catre metano-bacteriile, care folosesc hidrogen. Reactia sumara a procesului este:

CO2 + 4H2O –> CH4 + 2H2O + Q(energie)

Energia eliminata in urma procesului este mica si, de obicei, se utilizeaza la intretinerea procesului de baza, care are o productivitate mai mare la temperaturi de circa 40°C, ceea ce permite pe timp de iarna realizarea procesului de fermentare fara energie termica din exterior (nu necesita instalatii suplimentare).

Pe langa metan se mai elimina hidrogen, hidrogen sulfurat, vapori de apa, amoniac, azot, indol si scatol.

Metanul este componenta care confera biogazului valoare energetica. In stare pura este un gaz combustibil, lipsit de culoare, miros sau gust; mai usor decat aerul (M=16); arde cu flacara albastruie; are o putere calorica de 97 MJ pe mililitru (putin mai mult ca motorina). Biogazul, comparativ cu metanul pur, are o putere de 25 MJ/ml, din cauza prezentei in el a bioxidului de carbon si altor gaze. Metanul nu se lichefiaza la temperatura mediului ambiant (de la -20°C pana la +40°C). Se pastreaza la presiuni joase in containere cu volum mare sau presiuni ridicate in volume mici. De exemplu, o butelie de 0,1 ml la presiunea de 200 barili contine 28 ml de metan, cu care un tractor poate functiona 8 ore.
 

Gazul rezultat din unele substante organice:
 

Denumire	Continut de substante uscate %	Cantitate de biogaz rezultat m³/t
Dejectii de vaci	8	22
Dejectii de porci	6	25
Paie	86	300
Porumb siloz	35	208
Fan silozat	40	200

 

Metanul se intrebuinteaza ca agent energetic. Este un combustibil superior carbunelui si chiar unor produse petroliere prin puterea calorica mai mare, cheltuieli de exploatare si transport mai redus.

Endress ofera motoare pe biogaz cu eficienta mare si o durabilitate excelenta a componentelor, o perioada de functionare de 60.000 de ore pana la prima revizie majora. Componente optimizate si un concept verificat de control si monitorizare asigura motoarelor o fiabilitate deosebita.
 

Caracteristici:

- combustie optima pentru o eficienta deosebita

- bujii performante cu o durata lunga de viata

- controlul fin LEANOX® al arderii asigura emisii minimale

- control compact al motorului cu sincronizare in retea integrata

 
 
&