Biogazul - energie prin conversie naturală

Deoarece rezervele clasice de combustibili sunt epuizabile, omenirea se îndreaptă spre găsirea de noi surse de energie bazate pe resurse regenerabile, inepuizabile şi ecologice. Biogazul este o sursă de energie neconvenţională care rezultă în urma unui proces de conversie naturală controlată a biomasei. Biomasa, materia organică a dejecţiilor animale şi deşeurilor vegetale este regenerabilă şi inepuizabilă. Masa rezultată în urma fermentaţiei anaerobe în prezenţa bacteriilor metangene constitue îngrăşămintelor naturale cu un grad scăzut de poluare. În prezent metanul este sursă pentru producerea energiei termice şi se urmăreşte extinderea lui şi pentru obţinerea de energie electrică. Echipamentele tehnologice de producere a biogazului au o construcţie simplă şi un preţ de cost nu prea ridicat, iar funcţionarea şi exploatarea lor nu necesită condiţii deosebite de întreţinere.

1. IMPORTANŢA ŞI ACTUALITATEA TEMEI. SCURT ISTORIC

Se prezintă biogazul ca sursă de energie regenerabilă. Termenul de “biogaz” a fost introdus în sec. al XX – lea.

1.1. CE ESTE BIOMASA?

Biogazul este un gaz de fermentaţie alcătuit în principal din două gaze: metan (CH4) în proporţie de 60-70 % şi bioxid de carbon (CO2 )în proporţie de 25-30 %, şi cantităţi foarte mici de: oxid de carbon, azot, hidrogen sulfurat, alte hidrocarburi, hidrogen şi vapori de apă. Dintre proprietăţile principale ale biogazului se menţionează puterea calorică (energie), care este de 25-34 MJ/m3. Pentru comparaţie arătăm că gazele naturale au 37,3 MJ/m3. Biogazul se obţine în principal din produse secundare şi reziduale din agricultură, de exemplu: dejecţii proaspete de animale, deşeuri vegetale, reziduuri din industria agro-alimentară, de prelucrarea fructelor şi legumelor şi industria celulozei şi hărtiei,precum şi din nămolul de la staţiile de epurare a apei uzate. Biogazul este un produs obţinut prin conversie biologică, în urma fermentării anaerobe, printr–o oxidare parţială (cu accesul foarte scăzut al aerului) şi în prezenţa bacteriilor metanogene,a biomasei. Biomasa este substanţa organică a tuturor plantelor şi animalelor precum şi a deşeurilor şi rezidurilor. Utilizarea energetică a biomasei este datorată conversiei bioenergetice.

1.2. ENERGIA PRODUSĂ DIN BIOMASĂ CA SURSĂ DE ENERGIE REGENERABILĂ

Energia obţinută din biomasă mai este denumită şi energia verde. Consumul de energie electrică din surse de energie regenerabile se preconizează,ca în anul 2010, să ajungă la 33 % din consumul intern brut. Din această, energiei regenerabilă, energia de biomasă reprezintã 65 %, cea eoliană reprezintă 17 %, cea solară 12 %, iar cea geotermală 1 %. Pentru comparaţie se arată că energia hidro reprezintă 29 %.

Prin conversie biologică biomasa generează purtători de energie:

• SOLIZI de exemplu manganul;

• LICHZI de exemplu uleiuri, alcool;

• GAZOŞI de exemplu biogazul –amestesc de două gaze principale:metanul (CH4) + bioxidul de carbon (CO2).

Cele mai importante metode de valorificare a biomasei sunt :

• conversie chimică prin combustie

• gazeificare şi piroliză

• conversie biologică în alcool şi biogaz

Gazele obţinute din dejecţii de animale,în timpul fermentării anaerobe,au fost numite “gaz de gunoi” iar gazele obţinute din nămolul apelor stătătoare.Au fost numite “gaz de baltă ” sau “gaz de mlaştină ”.

1.3. IMPORTANŢA ŞI ACTUALITATEA TEMEI

Pe baza unor calcule s-a arătat că în 24 de ore se obţin următoarele cantităţi de biogaz:

• de la 10 porci – 2 m3 de biogaz

• de la 2 bovine – 2,5…3,8 m3 de biogaz

• de la 100 de păsări – 1,5 m3 de biogaz

Prin extrapolare de la 6 milioane de animale se obţin 1,2 milioane m3 de biogaz, adică

echivalentul a 600 de tone de motorină pe zi, respectiv 220 000 de tone pe an.