Реалізація потенціалу біогазу: детальний аналіз
Біогазові установки: Типи та підкатегорії
Біогазові установки є важливим з'єднуючим ланцюгом між сталим виробництвом енергії та управлінням відходами. Використовуючи органічні матеріали, ці установки дають подвійну користь: вони зменшують забруднення, водночас виробляючи відновлювану енергію з залишків та потенційних відходів. Розуміння різних типів та підкатегорій біогазових установок є необхідним для орієнтування у сфері рішень з відновлюваної енергії.
Мокра ферментація та суха ферментація
Два методи ферментації
Біогазові установки часто класифікують за різними критеріями. Наприклад, розрізняють мокру та суху ферментацію. Під час мокрої ферментації тверду речовину змішують із рідиною. Отримана органічна суспензія зазвичай має текучість і переміщується за допомогою насосів. Під час сухої ферментації біомасу, яку можна укладати шарами, завантажують у «коробчастий ферментатор» або «гаражний ферментатор», а потім обприскують рідиною («перколятом»). Перколат, що витікає з дна, збирається та повторно подається на верхній шар біомаси. Це сприяє процесу бродіння і, отже, забезпечує виробництво біогазу. Цей тип установок не є надто поширеним і використовується переважно для бродіння органічних відходів, таких як зелені відходи або харчові відходи з домогосподарств.
Біогазові установки та установки з виробництва біометану
Важливо те, що виходить на виході
Ще одна відмінність — це біогазові установки та біометанові установки. Обидва типи установок виробляють біогаз. У біогазових установках (найпоширеніший тип у Німеччині) цей біогаз проходить незначну обробку, а потім безпосередньо перетворюється на електроенергію та тепло в сусідній когенераційній установці. Установки з виробництва біометану переробляють біогаз настільки ретельно, що він — як і природний газ — майже повністю складається з метану. Тому цей біометан можна подавати безпосередньо в мережу природного газу, звідки його транспортують і спалюють там, де потрібна енергія.
Рослинні відходи
Раціональне використання органічних відходів
Інша поширена класифікація ґрунтується на біомасі, яка використовується. Вона розрізняє установки коферментації або установки на відходах та установки на відновлюваних матеріалах. Термін «установка коферментації» сягає часів початку буму біогазу в Німеччині. Фермери будували системи, в яких вони прагнули генерувати та використовувати енергію, що все ще містилася в рідкому гної, у вигляді біогазу. Незабаром вони зрозуміли, що можуть виробляти набагато більше біогазу, якщо додаватимуть до рідкого гною також косубстрати, такі як невикористані харчові залишки, зерно або органічні відходи. Так з’явився термін «установка коферментації» для біогазових установок, які ферментують промислові залишки та відходи, а також сільськогосподарські відходи, такі як рідкий гній, або гній ВРХ. З плином часу частка таких біогазових установок сільськогосподарського типу, що ферментують відходи, різко зменшилася. Натомість було побудовано багато промислових установок для переробки комунальних, комерційних та промислових відходів. У ході цього розвитку термін «завод з переробки відходів» став використовуватися для позначення біогазових установок, де переробляються органічні відходи.
Заводи на відновлюваній сировині
Що це таке і чим вони відрізняються
Термін «завод з переробки відновлюваних матеріалів» з’явився в той період, коли уряд вирішив заохочувати ферментацію відновлюваних матеріалів, зокрема енергетичних культур. Окрім сільськогосподарських відходів, ці біогазові заводи можуть переробляти лише відновлювані сировинні матеріали. Сільськогосподарські відходи — це, як правило, гній та рідкий гній. Типовими відновлюваними матеріалами (енергетичними культурами) є:
- Кукурудза та силос із трави,
- GPS (силос із цілих рослин)
- Такі культури, як картопля та ріпа тощо, за умови, що вони не призначені для виробництва харчових продуктів.
Цей тип установок широко поширений у Німеччині. На них поширюються спеціальні правила та субсидії, передбачені Законом про відновлювані джерела енергії (EEG). Для багатьох сільськогосподарських підприємств вони є досить передбачуваним і надійним джерелом доходу.
