Биогаз.

В ближайшее время в мире все большее внимание уделяют нестандартным в техническом плане, возобновляемым источникам энергии (ВИЭ). Для Республики Узбекистан из ВИЭ имеет значение энергия: солнечного излучения, ветра, малых речных потоков, термальных источников, биомассы. Некие из их, к примеру, ветер, находили обширное применение и в прошедшем, а сейчас переживают 2-ое рождение в почти всех странах мира, в особенности в странах Европы. Одним из «позабытых» видов сырья является и биогаз, использовавшийся еще в Старом Китае и вновь «открытый» в наше время.

Что все-таки такое биогаз? Этим термином обозначают газообразный продукт, получаемый в итоге анаэробной, другими словами происходящей без доступа воздуха, ферментации органических веществ самого различного происхождения. В любом крестьянском хозяйстве в течение года собирается существенное количество навоза, ботвы растений, разных отходов. Обычно после разложения их употребляют как органическое удобрение. Но не много кто знает, какое количество биогаза и тепла выделяется при ферментации. А ведь эта энергия тоже может сослужить неплохую службу сельским жителям.

Биогаз — смесь газов. Его главные составляющие: метан (СН4) — 55-70% и углекислый газ (СО2) — 28-43%, также в очень малых количествах другие газы, к примеру — сероводород (Н2S).

В среднем 1 кг органического вещества, при 70% био разложении, производит 0,18 кг метана, 0,32 кг углекислого газа, 0,2 кг воды и 0,3 кг неразложимого остатка.

Свежайший навоз животноводческих ферм и водянистые составляющие навоза вкупе со сточными водами являются загрязнителями среды. Завышенная восприимчивость сельскохозяйственных культур к свежайшему навозу приводит к загрязнению грунтовых вод и воздушного бассейна, делает подходящую среду для инфецирования земли вредными микробами. В навозе животных жизнедеятельность болезнетворных микробов и яиц гельминтов не прекращается, находящиеся в нем семечки сорных травок сохраняют свои характеристики.
Для устранения этих негативных явлений нужна особая разработка обработки навоза, позволяющая повысить концентрацию питательных веществ и сразу убрать противные запахи, подавить патогенные мельчайшие организмы, понизить содержание канцерогенных веществ. Многообещающим, экологически неопасным и экономически прибыльным направлением решения этой препядствия является анаэробная переработка навоза и отходов в биогазовых установках с получением биогаза. Благодаря высочайшему содержанию метана (до 70%) биогаз может пылать. Оставшаяся после таковой естественной переработки органическая масса представляет собой высококачественное обеззараженное удобрение.

Для переработки употребляются дешевенькие отходы сельского хозяйства — навоз животных, помет птицы, трава, отходы древесной породы, сорная растительность, бытовые отходы и органический мусор, отходы жизнедеятельности человека и т.п.

Приобретенный биогаз, может идти на отопление животноводческих помещений, жилых домов, теплиц, на получение энергии для изготовления еды, сушку сельскохозяйственных товаров жарким воздухом, обогрев воды, выработку электроэнергии при помощи газовых генераторов.

После утилизации содержание питательных веществ в приобретенном удобрении возрастает на 15% по сопоставлению с обыденным навозом. При всем этом в новеньком удобрении уничтожены гельминты и болезнетворные бактерии, семечки сорных травок. Таковой навоз применяется без обычных выдержек и хранения. При утилизации выходит также водянистый экстракт, который предназначается для полива кормовых травок, овощей и т.п. Сухое удобрение употребляется по прямому предназначению, при всем этом урожайность люцерны увеличивается на 50%, кукурузы на 12, овощей на 20-30%.

Из навоза одной скотины можно получить в день до 4,2 м3 биогаза. Энергия, заключенная в одном м3 биогаза, эквивалентна энергии 0,6 м3 природного горючего газа, 0,74 л нефти, 0,65 л дизельного горючего, 0,48 л бензина и т.п. При применении биогаза экономятся также мазут, уголь, электроэнергия и другие энергоэлементы. Внедрение биогазовых установок улучшает экологическую обстановку на животноводческих фермах, птицефабриках и на прилегающих территориях, предотвращаются вредные воздействия на окружающую среду.
По неким данным вклад биомассы в мировой энергетический баланс составляет около 12%, хотя значимая толика биомассы, применяемой для энергетических нужд, не является коммерческим продуктом и, как итог, не учитывается официальной статистикой. В странах Евро Союза, в среднем, вклад биомассы в энергетический баланс составляет около 3%, но с широкими вариантами: в Австрии — 12%, в Швеции — 18%, в Финляндии — 23%.

Первичной биомассой являются растения, произрастающие на суше и в воде. Биомасса появляется в итоге фотосинтеза, за счет которого солнечная энергия аккумулируется в возрастающей массе растений. Энергетический кпд фактически фотосинтеза составляет около 5%. Зависимо от рода растений и климатической зоны произрастания это приводит к различной продуктивности в расчете на единицу площади, занятой растениями.

Для энергетических целей первичная биомасса употребляется в главном как горючее, замещающее обычное ископаемое горючее. При этом речь, обычно, идет об отходах лесной и деревоперерабатывающей индустрии, также об отходах полеводства (трава, сено). Теплотворность сухой древесной породы довольно высока, составляя в среднем 20 ГДж/т. Несколько ниже теплотворность травы, к примеру, для пшеничной травы она составляет около 17,4 ГДж/т.

В то же время огромное значение имеет удельный объем горючего, который определяет размеры соответственного оборудования и технологию сжигания. Тут древесная порода существенно уступает, к примеру, углю. Для угля удельный объем составляет около 30 дм3 /ГДж, тогда как для щепы, зависимо от породы дерева, этот показатель лежит в границах 250 — 350 дм3 /ГДж; для травы удельный объем еще более, достигая 1м3 /ГДж. Потому сжигание биомассы просит или ее подготовительной подготовки, или особых топочных устройств.
А именно, в ряде государств распространение получил метод уплотнения древесных отходов с перевоплощением их в брикеты либо, так именуемые, плетки. Оба метода позволяют получить горючее с удельным объемом около 50 дм3/ГДж, что полностью приемлемо для обыденного слоевого сжигания. К примеру, в США годичное создание плеток составляет около 0,7 млн. т, а их рыночная стоимость — около 6 долл./ГДж при теплотворности около 17 ГДж/т.

В виде горючего может употребляться широкий диапазон биомассы. Древесная порода и сухой навоз являются классическими сельскими видами горючего и продолжают в большенном объеме употребляться в почти всех регионах мира. Главные виды перечислены в таблице вкупе с техникой их использования.

Сжигание биомассы является нейтральным процессом исходя из убеждений выделения углекислого газа. Растения потребляют углекислый газ в цикле фотосинтеза. Потом он выделяется при горении вещества. Как следует, выкормленный лес и энерго культуры являются энергетическим ресурсом, который не приводит к концентрации углекислого газа в атмосфере.

В Узбекистане огромные площади занимают посевы хлопчатника, кенафа, табака, подсолнечника. И если стволы хлопчатника до сего времени отчасти использовались как сырье для производства спирта, бумаги, то стволы других растений, обычно, просто сжигались. А ведь по природному происхождению и хим составу они близки к древесной породе! И это при том, что лесных насаждений в стране сильно мало. Ученые Узбекистана разработали технологию получения из этих отходов растениеводства экологически незапятнанных строй материалов, владеющих неплохими теплоизоляционными качествами и довольно высочайшим сопротивлением к разрыву, что важно для этого сейсмически активного региона.