Απελευθέρωση του δυναμικού του βιοαερίου: Μια εις βάθος ματιά
Μονάδες βιοαερίου: Τύποι και υποκατηγορίες
Οι μονάδες βιοαερίου αποτελούν μια σημαντική διασύνδεση μεταξύ της βιώσιμης παραγωγής ενέργειας και της διαχείρισης αποβλήτων. Χρησιμοποιώντας οργανικά υλικά, οι μονάδες αυτές προσφέρουν διπλό όφελος: μειώνουν τη ρύπανση, ενώ παράλληλα παράγουν ανανεώσιμη ενέργεια από υπολείμματα και απόβλητα. Η κατανόηση των διαφόρων τύπων και υποκατηγοριών των μονάδων βιοαερίου είναι απαραίτητη για την πλοήγηση στο πεδίο των λύσεων ανανεώσιμων ενεργειακών λύσεων.
Υγρή και ξηρή ζύμωση
Οι δύο μέθοδοι ζύμωσης
Οι μονάδες βιοαερίου συχνά κατηγοριοποιούνται σύμφωνα με διάφορα κριτήρια. Για παράδειγμα, γίνεται διάκριση μεταξύ υγρής και ξηρής ζύμωσης. Κατά την υγρή ζύμωση, η στερεή ύλη αναμιγνύεται με υγρό. Το οργανικό εναιώρημα που προκύπτει είναι συνήθως ρευστό και μετακινείται με τη χρήση αντλιών. Κατά τη διάρκεια της ξηρής ζύμωσης, η στοιβαζόμενη βιομάζα τοποθετείται σε έναν "χωνευτήρα κιβωτίου" ή "χωνευτήρα γκαράζ" και στη συνέχεια ψεκάζεται με υγρό (διηθητικό). Το διηθητικό που διαρρέει από τον πυθμένα συλλέγεται και εφαρμόζεται εκ νέου στην κορυφή της βιομάζας. Αυτό διευκολύνει τη διαδικασία ζύμωσης και συνεπώς επιτρέπει την παραγωγή βιοαερίου. Αυτός ο τύπος μονάδας δεν είναι τόσο διαδεδομένος και χρησιμοποιείται κυρίως για τη ζύμωση οργανικών αποβλήτων, όπως υπολείμματα κλαδέματος ή υπολείμματα τροφίμων από νοικοκυριά.
Μονάδες βιοαερίου και βιομεθανίου
Σημασία έχει τι βγαίνει προς τα έξω
Μια άλλη διάκριση είναι οι μονάδες βιοαερίου έναντι των μονάδων βιομεθανίου. Και οι δύο μονάδες παράγουν βιοαέριο. Στις μονάδες βιοαερίου (ο πιο συνηθισμένος τύπος στη Γερμανία), αυτό το βιοαέριο επεξεργάζεται λίγο και στη συνέχεια μετατρέπεται απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια και θερμότητα σε μια κοντινή μονάδα συμπαραγωγής. Οι μονάδες βιομεθανίου επεξεργάζονται το βιοαέριο τόσο διεξοδικά ώστε - όπως και το φυσικό αέριο - να αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από μεθάνιο. Επομένως, αυτό το βιομεθάνιο μπορεί να διοχετευθεί απευθείας στο δίκτυο φυσικού αερίου, όπου μπορεί να μεταφερθεί και να καεί όπου χρειάζεται η ενέργεια.
Εργοστάσια αποβλήτων
Λογική χρήση των οργανικών αποβλήτων
Μια ακόμα συνηθισμένη κατηγοριοποίηση βασίζεται στη βιομάζα που χρησιμοποιείται. Διακρίνει τις μονάδες σε συνεζύμωσης (cofermentation) ή μονάδες επεξεργασίας αποβλήτων και σε μονάδες που χρησιμοποιούν ανανεώσιμα υλικά. Ο όρος «μονάδα συνεζύμωσης» προέρχεται από τις πρώτες μέρες της άνθησης του βιοαερίου στη Γερμανία. Οι αγρότες δημιούργησαν συστήματα με στόχο να παράγουν και να αξιοποιήσουν την ενέργεια που υπήρχε ακόμα στο υγρό κοπριάς με τη μορφή βιοαερίου. Γρήγορα συνειδητοποίησαν ότι μπορούσαν να παράγουν πολύ περισσότερα βιοαέρια, αν πρόσθεταν και συνοδευτικά υποστρώματα (cosubstrates) στο υγρό κοπριάς, όπως ανεξακρίβωτα υπολείμματα τροφίμων, σπόρους ή οργανικά απόβλητα. Από αυτή την πρακτική προέκυψε ο όρος «μονάδα συνεζύμωσης» για τις μονάδες βιοαερίου που ζυμώνουν βιομηχανικά υπολείμματα και απόβλητα, καθώς και γεωργικά απόβλητα όπως υγρό κοπριάς και κοπριά. Με το πέρασμα του χρόνου, το ποσοστό αυτών των γεωργικών μονάδων βιοαερίου που ζυμώνουν απορρίμματα μειώθηκε σημαντικά. Αντίθετα, πολλές βιομηχανικές μονάδες κατασκευάστηκαν για τη διαχείριση δημοτικών, εμπορικών και βιομηχανικών αποβλήτων. Κατά την εξέλιξη αυτή, ο όρος «μονάδα αποβλήτων» άρχισε να χρησιμοποιείται για τις μονάδες βιοαερίου όπου ζυμώνονται οργανικά απόβλητα.
Μονάδες ανανεώσιμων υλικών
Τι είναι και τι τα κάνει διαφορετικά
Ο όρος «μονάδα ανανεώσιμων υλικών» προέρχεται από μια περίοδο κατά την οποία η κυβέρνηση αποφάσισε να προωθήσει τη ζύμωση ανανεώσιμων υλικών, και ειδικότερα των ενεργειακών καλλιεργειών. Εκτός από τα γεωργικά απόβλητα, αυτές οι μονάδες βιοαερίου επιτρέπεται να ζυμώνουν μόνο ανανεώσιμες πρώτες ύλες. Τα γεωργικά απόβλητα είναι συνήθως κοπριά και υγρό κοπριάς. Τυπικά ανανεώσιμα υλικά (ενεργειακές καλλιέργειες) είναι:
- Καλαμπόκι (σιτάρι) και σιλό χλόης,
- GPS (ολόκληρη καλλιέργεια σιλό),
- Καλλιέργειες όπως πατάτες και γογγύλια, κ.ά., υπό την προϋπόθεση ότι δεν προορίζονταν/δεν προορίζονται για τροφή.
Αυτός ο τύπος μονάδας είναι διαδεδομένος στη Γερμανία. Υπόκειται σε ειδικούς κανονισμούς και επιδοτήσεις που καλύπτονται από τον Νόμο για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (EEG). Για πολλές γεωργικές επιχειρήσεις, αποτελούν μια σχετικά προβλέψιμη και αξιόπιστη πηγή εισοδήματος.
