Instalații pentru obținerea biogazului prin fermentarea anaerobă a materiei organice

1.INTRODUCERE: DE CE „BIOGAZ”?

Până nu de mult, problema energiei nu se punea cu dramatismul situaţiei de acum. Dimpotrivă, exista ideea că niciodată această problemă nu va crea dificultăţi, căci se avea impresia că exploatarea petrolului, care se generalizase în mai toate activităţile umane, a cărbunilor, a gazelor naturale, va continua la infinit. A venit însă o vreme – anul 1974 – când oamenii de ştiinţă, economiştii şi – în fine – şi politicienii, au făcut un calcul mai amănunţit şi au ajuns la concluzia previzibilă că rezervele mondiale de petrol s-ar putea epuiza în câteva decenii dacă se continuă aceleaşi ritmuri de consum. Vestea s-a răspândit fulgerător şi a stârnit panică. În primul rând, statele producătoare de petrol şi-au redus cantităţile extrase şi au scumpit puternic preţurile. Începuse aşa zisă criză a petrolului – de fapt criza energiei.

Ca mai toate crizele, pe plan mondial şi criza energetică a început să fie sămânţă de conflicte interstatale. Suntem martori la tensiuni internaţionale, unele chiar sub formă de războaie, intervenţii brutale în viaţa unor state independente etc. a căror cauză, fireşte

– nedeclarată – o reprezintă rezervele de petrol ale ţărilor atacate sub diferite pretexte diplomatice dar care nu pot înşela decât pe cei naivi.

Nu există domeniu sau activitate care să nu aibă nevoie de energie. După „duşul rece” din 1974, s-a pornit energic şi la luarea de măsuri.

În primul rând s-a observat că, în aproape toate tehnologiile se făcea o risipă inadmisibilă de energie. A început o reconsiderare fundamentală a acestor tehnologii în scopul atingerii aceloraşi ţeluri cu un consum energetic mai redus. S-a constatat că, pe această cale se pot obţine, în funcţie de domeniu, reduceri ale consumurilor energetice cuprinse, în general, între 15-30%. Desigur această măsură a fost necesară dar insuficientă.

S-a pus apoi, pe tapet, problema energiilor regenerabile, cunoscute de multă vreme dar neglijate tot de multă vreme.

Ce înseamnă surse regenerabile de energie? Petrolul, cărbunele şi gazele naturale s-au format acum multe milioane de ani din resturi vegetale şi animale. Ca să dispunem de aceleaşi cantităţi pe care la-am consumat până acum ar trebui să aşteptăm din nou câteva milioane de ani. Practic aceste rezerve nu se mai reîmprospătează, noi utilizăm numai ceea ce găsim în subsol, ele sunt neregenerabile. În schimb există surse care, practic, pot furniza energie dacă nu la infinit, măcar pe perioade foarte mari de timp.

Să luăm, spre exemplu energia solară. Soarele revarsă în spaţiul cosmic o cantitate de 3,826 . 1026 J/s. din această cantitate imensă, pământul primeşte 68 . 1016 J/s, adică de 562.000.000 ori mai puţin, totuşi suficient ca să întreţină viaţa pe pământ, uraganele, furtunile marine, stratul de ozon care ne apără de alte radiaţii periculoase etc.

Dacă numai 1% din energia pe care o primeşte pământul de la soare ar fi consumată pentru procese industriale, problema energiei nu ar mai fi o problemă.

Energiile regenerabile sunt toate manifestările pământene ale energiei solare.

Acestea sunt:

• Energia vântului (eoliană)

• Energia solară directă

• Energia hidraulică a cursurilor de apă

• Energia valurilor

• Energia mareelor

• Biomasa

Primele două au fost exploatate şi până în prezent dar în mai mică măsură. Morile de vânt din Olanda, serele, morile de apă şi centralele hidroelectrice amplasate pe marile cursuri de apă sunt exemple. Astăzi asistăm la o extindere explozivă a utilizării ambelor resurse.

Biogazul face parte din ultima categorie de mai sus. Din aceeaşi categorie fac parte: biomasa lemnoasă, resturile combustibile din agricultură, producţiile agricole de substanţe dulci, amidonoase sau celulozice care pot fi transformate în bio-etanol înlocuitor de benzină, producţiile agricole de uleiuri vegetale care pot fi procesate în bio-diesel etc. Toate acestea poartă un nume generic de biocombustibili.

Nici biogazul în sine nu reprezintă o noutate. Cunoscut din vechime sub denumirea de „gaz de baltă”, identificat ştiinţific de către fizicianul Alessandro Volta (1745-1827), rezultat ca produs secundar în sistemul de denocivizare a nămolurilor orăşeneşti pus la punct de către Karl Imhoff la începutul secolului XX, biogazul a constituit un obiect ştiinţific de preocupare pentru Academia de Ştiinţe din China încă din anii 1920 iar procedeele de obţinere şi utilizare sistematică a lui au evoluat întâi în ţările asiatice, îndeosebi în China şi India, iar din cel de al cincilea deceniu al secolului trecut au început să se dezvolte şi în ţările europene. Ca rezultat al acestor preocupări, în provincia Sichuan din China, de exemplu, funcţionează peste trei milioane de instalaţii de biogaz de capacitate mică şi medie, în restul ţărilor din sud-estul Asiei sunt, de asemenea câteva milioane.

În toate ţările Europei există instalaţii de biogaz de diferite capacităţi şi grade de modernitate. Acestea deservesc fie ferme agricole fie sunt cuplate cu câte o industrie, instalaţiile ajungând la capacităţi foarte mari şi la un grad ridicat de tehnicitate.