Co to jest biogaz?

Z definicji biogaz jest rodzajem biopaliwa wytwarzanego w wyniku biologicznego beztlenowego rozkładu materii organicznej, takiej jak odpady spożywcze, obornik, szlam ściekowy i resztki pożniwne. Ten rozkład materii organicznej bez obecności tlenu znany jest jako fermentacja beztlenowa. Fermentacja beztlenowa odbywa się w dużym zbiorniku, powszechnie znanym jako komora fermentacyjna. Wewnątrz tej komory bakterie przekształcają organiczne odpady w metan, niezawodne źródło energii.

Biogaz jest głównie mieszaniną metanu i dwutlenku węgla. Może również zawierać śladowe ilości siloksanów, siarkowodoru i wilgoci. Uzyskany w procesie fermentacji beztlenowej biogaz można wykorzystywać na różne sposoby: bezpośrednio do gotowania, spalając go w obecności tlenu. do wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej, przekształcając wodę w parę, wykorzystywaną w turbinach połączonych z generatorem.

Podobnie jak gaz ziemny, biogaz można łatwo kompresować i wykorzystywać do napędzania pojazdów. Co więcej, biogaz może zostać oczyszczony i zmodernizowany do norm dotyczących gazu ziemnego, kiedy zostanie przekształcony w biopaliwo znane jako biometan. Proces fermentacji beztlenowej pozostawia po sobie substancję bogatą w składniki odżywcze zwaną pofermentem, która jest powszechnie wykorzystywana jako nawóz.

Większość materii organicznej rozpoczyna samoistny proces rozkładu, gdy jest wystawiona na działanie tlenu i światła słonecznego. Jednak materia organiczna może również rozkładać się bez udziału tlenu, w procesie fermentacji beztlenowej. Dzieje się tak z powodu obecności bakterii, które działają bez udziału tlenu, wytwarzając duże ilości metanu i podtlenku azotu. Biogaz jest wynikiem tego rozpadu i jest źródłem energii, jak żaden inny materiał odpadowy.

 

Rys historyczny

Pomysł produkowania łatwopalnego gazu z rozkładającej się materii roślinnej został zapoczątkowany przez starożytnych Persów. Kulminacją pomysłu było wybudowanie pierwszej oczyszczalni ścieków w 1859 r. w Bombaju w Indiach. Koncepcja została następnie przeniesiona do Wielkiej Brytanii w 1895 roku, gdzie wygenerowany biogaz był wykorzystywany do rozświetlenia lamp ulicznych. Dalsze postępy w systemach biogazowych były obserwowane w Niemczech i Wielkiej Brytanii na początku XX wieku w celach oczyszczania ścieków. Scentralizowane systemy drenażowe rozprzestrzeniły się w całej Europie, a fermentacja beztlenowa była postrzegana jako sposób na zminimalizowanie ilości odpadów stałych w ściekach. Powstały gaz był sporadycznie wykorzystywany jako źródło energii do napędzania pojazdów.

 

W latach trzydziestych ubiegłego wieku obornik zaczął być używany do produkcji metanu w Bombaju. Udoskonalony projekt, w którym zastosowano pływającą stalową beczkę na benzynę, opracowano na początku lat 60. ubiegłego wieku, który stał się kamieniem węgielnym rządu indyjskiego programu pomocowego, aby zaoferować wieśniakom wygodny sposób gotowania żywności. W tym samym roku Chiny wdrożyły tę samą inicjatywę, a do 1980 r. istniało już ponad 5 milionów biogazowni. W latach 80. ubiegłego wieku zastąpiono prostokątny kształt  biogazowni konstrukcją w kształcie kopuły.

 

Szybko rosnące ceny ropy naftowej w latach osiemdziesiątych skłoniły wielu ludzi do zwrócenia się w stronę biogazu. Jednak w następnych latach ceny ropy spadły, co przełożyło się na znaczny spadek kosztów energii elektrycznej. Zjawisko to zmniejszyło zainteresowanie biogazem, nielicznym biogazowniom udało się przetrwać. Obecnie zainteresowanie biogazem na całym świecie nabrało rozpędu i zwiększa się liczba instalacji do produkcji biogazu.