Лондон, Великобритания [RenewableEnergyWorld.com] За прошлые два десятилетия мир все более и более становился осведомленным об истощении запасов ископаемого топлива и признаках изменения климата, основанных на выделениях углекислого газа. Поэтому распространение использования возобновляемых ресурсов, эффективной выработки энергии и сокращения потребления энергии, является нашими главными целями достигнуть жизнеспособного энергоснабжения. В настоящее время много стран в Европе способствует использованию возобновляемых источников энергии гарантируемыми ценами на возмещение или системами торговли эмиссии.

     Возобновляемые источники энергии включают гидроэнергию и энергию ветра, солнечную и геотермическую энергию, также как энергию от биомассы. Техническая достижимость и фактическое использование этих источников энергии являются особенными в Европе, но у биомассы, как замечается, есть большой потенциал во многих из них. Эффективный метод для преобразования биомассы в энергию - производство биогаза микробной деградацией органического вещества при отсутствии кислорода (анаэробное вываривание).

     Биогаз

     Биогаз - смесь, содержащая метан (50% - 65% объемом) и углекислый газ, и в естественном урегулировании это сформировано в болотах и анаэробных отложениях. Из-за высокой концентрации метана, биогаз - ценное топливо. Органические материалы с повышенной влажностью и содержанием целлюлозы являются вообще подходящими для анаэробного вываривания. Примеры: сельскохозяйственные материалы, такие как жидкое удобрение, экскременты, трава, клевер, листья сахарной свеклы, силос (например от травы или кукурузы), индустриальные остатки от пищевой промышленности как стеллаж (зерна и жидкие сточные воды, остающиеся после дистилляции, твердые остатки фруктов после нажима, сыворотка, смазывают жиром содержание ловушки, и органическую фракцию.

     Из-за этого широкого спектра сырья, производство биогаза может или использоваться для выработки энергии от пахотной земли и для использования потоков отходов и побочных продуктов в пищевой промышленности, или на биоочистных заводах.

     Вниз по течению обрабатывающие стадии редко устанавливаются, потому что сточные воды систематизатора могут использоваться в качестве ценного жидкого удобрения – для этого, чтобы использоваться в соответствии с инструкциями, резервуар для хранения необходим. Некоторые немецкие сельскохозяйственные заводы биогаза используют газонепроницаемые покрытия резервуаров для хранения, таким образом значительно уменьшая метан.

     Поэтому, с 2004, немецкий закон о Возобновляемых источниках энергии включал дополнительные доходы, которые будут заплачены, если электричество было произведено в «реальном способе когенерации», то есть включая эффективное использование высокой температуры. Несмотря на этот стимул, много заводов биогаза все еще не в состоянии использовать обработанную высокую температуру по простой причине: они расположены в сельских районах, обычно далеко от индустриального требования высокой температуры и даже еще дальше от существующей теплоцентрали сети в более крупных городах.

     Однако, возрастающее понимание потребности, чтобы использовать возобновляемые ресурсы эффективно привело к разным подходам в инновационных тропах использования биогаза.

     Три Модели Использования

     Первая возможность для того, чтобы увеличить использование высокой температуры с производства биогаза является монтажом новых, сельских сетей. Это обычно - ядро так называемых ‘деревенских проектов’ биоэнергии. Один пример этого типа эффективного проекта биоэнергии был развит в деревне Juhnde в центре Германии. Juhnde использует завод биогаза в предместьях деревни – запущенном котле и запущенном биодизелем пиковом котле груза – все связанные с новой сетью теплоцентрали. Последний был установлен в деревне после того, как больше чем 70% жителей согласились изменить их энергоснабжение от их собственных котлов до теплоцентрали от возобновимых ресурсов.

     Хотя недавние исследования показали, что в сетях теплоцентрали сельских районов может использоваться не только из экологических соображений, но также и для экономической выгоды, значительные усилия должны были потребоваться, чтобы достигнуть такой высокой готовности от жителей соединиться с новым теплоснабжением.

     Другим примером использования высокой температуры от биогаза, в настоящее время получающего больше важности в Германии, является установка трубопроводов биогаза. Это означает, что после производства биогаза на сельскохозяйственном заводе биогаза, главная часть газа может быть транспортирована через новые газопроводы.

Один из первых примеров этого типа проекта находится в городе Northrhine-Westphalian Steinfurt. В сельскохозяйственном районе 3 км вне пределов города был установлен новый завод биогаза. Небольшая часть биогаза используется в местном масштабе в газовом двигателе, чтобы произвести электричество и высокую температуру для анаэробного процесса вываривания (газовый двигатель с мощностью 347кВт), но большинство биогаза высушено, сжато и послано через новый трубопровод (3.6 км длиной) в центр города . Там, сеть теплоцентрали снабжает правительство, школы и больницу с высокой температурой.

     Если ни один из упомянутых примеров не является подходящим для определенного завода биогаза, новая третья возможность получила больше внимания за прошлые два года – модернизация биогаза. С этой целью, кроме водяного пара и водородного сульфида, углекислый газ должен быть удален из биогаза, приводя к почти чистому потоку газа метана.

     Проекты этого вида не новы; проекты модернизации биогаза преследовались в Германии и Нидерландах с 1980-ых. Технологическое развитие было далее создано в Швеции и Швейцарии, где несколько установок модернизации биогаза вошли в операцию в 1990-ых, главным образом производя метан для использования в качестве сжатого природного газа для топлива. Автобусные парки в Kristianstadt и Стокгольме (Швеция) и грузовики швейцарского продуктового ритейлера Migros, приведены в действие биогазом от анаэробного вываривания отстоя сточных вод, муниципальных отходов жизнедеятельности или продовольственных остатков.

     В Германии модернизация биогаза стала привлекательной для проектных разработчиков, так как прошлогодние новые инструкции были установлены – это облегчило доступ модернизированного биогаза, чтобы пойти непосредственно в газовую сетку. В комбинации с немецким законом о возобновляемых источниках энергии теперь возможно произвести биогаз при сельской установке, модернизировать это до биометана, запустить это в газовую сетку, использовать это при высокой температуре, и получить доходы согласно гарантируемому тарифу бесплатной кормежки для основанного на биогазе электричества.

     Технологически, такие проекты основаны на удалении углекислого газа из биогаза. В настоящее время две технологии используются с этой целью в крупномасштабных заявлениях: адсорбция колебания давления (АКД) и водное очищение. Процесс АКД использует углерод молекулярные решета для удаления углекислого газа из биогаза, в то время как водное очищение использует различную растворимость углекислого газа и метана в воде. Обе технологии приводят к газовому потоку, состоящему больше чем из 96%-ого метана, который может питаться через сетку природного газа.

     Дополнительными опциями для биогаза, модернизирующего в настоящее время, являются поглотительные процессы и мембрана. Эти последние методы используют физические или химические абсорбенты как этиленовый гликоль или диметиламин для удаления углекислого газа.

     Модернизация биогаза, конечно, приводит к технической сложности и оперативным расходам в запуске проекта.

     Экологические преимущества биогазовых технологий

     Более легкая ситуациясложится, если смотреть на экологические эффекты различных путей утилизации биогаза; это было исследовано в процессе изучении для Немецкого Федерального Министерства для окружающей среды. Полные экобалансы, в соответствии с ISO 14040/14044, выполнялись и ключевые предположения для сравнения процессов различных методов утилизации биогаза, есть:

     производство биогаза основано на силосе, пользуясь биогазовой установкой с покрытым танком - потери метана около 1% .

     Утилизация в газовом двигателе действовала полностью в методе CHP и является наиболее благоприятной от исследуемыхвыше предложенных модернизаций.

     Простая замена природного газа на модернизированный биогаз, приводит к наименьшим экологическим выплатам.

     Многообещающий Выбор

     Суммирующий результаты экобаланса, которые становится очевидным, показывают , что можно использовать ни только природное топливо, но и пользоваться возобновляемыми видами топлива, подобных биогазу, так как это оптимальный путь для борьбы с изменения климата.