Біогаз (Г. І. Гайко)
Біога́з — суміш газів, що утворилася внаслідок анаеробного метанового зброджування біомаси.
Складники: метан, вуглекислий газ, сірководень, домішки водню, аміаку, оксидів азоту й інших газів.
Зміст
Категорії сировини
Залежно від походження виокремлюють три базові категорії сировини:
- із відходів тваринництва (гній великої рогатої худоби, свиней, послід птахів тощо), відходів рослинництва (силос кукурудзяний, сорго, буряковий жом тощо), відходів підприємств харчової промисловості (молочна сироватка, мелясна барда, пивна дробина тощо);
- з органічної складової полігонів твердих побутових відходів (ТПВ);
- з осадів стічних вод міських каналізаційних, промислових очисних споруд.
Основні хімічні процеси
Метанове анаеробне (див. Анаероби) зброджування органічних субстратів містить чотири етапи: гідроліз, кислотогенез, ацетатогенез та метаногенез. На етапі гідролізу відбувається перетворення білків на амінокислоти, вуглеводів на моносахариди, жирів на моносахариди та високомолекулярні жирні кислоти під дією гідролітичної мікрофлори.
На етапі кислотогенезу має місце перетворення моносахаридів і амінокислот на леткі жирні кислоти. На етапі ацетатогенезу леткі та високомолекулярні жирні кислоти перетворюються на ацетати та водень. На останньому етапі метаногенезу із ацетату, водню та вуглекислого газу утворюється метан.
Технологія отримання
Сировину з відходів сільськогосподарських підприємств (субстрат для отримання біогазу) подрібнюють та гомогенізують. Рідкий підготовлений субстрат за допомогою помпи, твердий — за допомогою шнекового завантаження подають до реактора, де субстрат разом із власними або штучно внесеними мікроорганізмами перемішується та витримується за сталої температури. Біогаз (кінцевий продукт бродіння) накопичується у верхній частині реактора або в газгольдері. Після очищення біогазу від домішок сірководню та вологи його використовують для генерації електричної енергії або очищують від вуглекислого газу до біометану. Для інтенсифікації виходу біогазу зазвичай переходять до сумісного метанового бродіння декількох видів сільськогосподарської сировини.
Використання
Напрями використання біогазу:
- в когенераційних установках для виробництва електричної енергії;
- у транспортних двигунах внутрішнього згоряння;
- у тепловій енергетиці.
Біогаз в Україні
Першу біогазову установку промислового типу введено в дію 1993 (для перероблення гною на свинофермі комбінату «Запоріжсталь» з метою очищення стоків).
Станом на 01.01.2020 в Україні функціонувало 32 компанії. Вони володіли 49 біогазовими станціями, які генерували електричну енергію з біогазу за «зеленим» тарифом» [із них 21 на базі сільськогосподарських підприємств (59 МВт) та 28 установок для збору біогазу і виробництва з нього електроенергії на полігонах ТПВ (27 МВт)]. За рік вироблено 247,4 млн кВт∙год електроенергії.
Враховуючи потужний агропромисловий та тваринницький сектори України, які продукують значні обсяги органічних відходів, прогнозований річний технічно-досяжний енергетичний потенціал біогазу з відходів агропромислового комплексу становить 1030 тисяч т нафтового еквіваленту (н. е.). Перспективу також мають біогаз з полігонів ТПВ (до 524 тисяч т н. е. на рік) та з осадів каналізаційних стоків великих міст (до 53 тисяч т н. е. на рік).
Література
- Эдер Б., Шульц Х. Биогазовые установки / Пер. с нем. Киев : ZORG Украина, 2011. 268 с.
- Відновлювані джерела енергії / За заг. ред. С. О. Кудрі. Київ : Інститут відновлюваної енергетики НАН України, 2020. 392 с.
Автор ВУЕ
Покликання на цю статтю: Гайко Г. І. Біогаз (Г. І. Гайко) // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Біогаз (Г. І. Гайко) (дата звернення: 4.05.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 26.01.2023
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
Національна поліція України
