Новини, Техніка

Біогазові установки: економічна доцільність та перспективи на майбутнє

19.11.2022

Біогазові установки: економічна доцільність та перспективи на майбутнє

Альтернативні джерела енергії впевнено входять у повсякденне життя. Люди навчилися використовувати для власних потреб енергію сонця, вітру, води, надр землі, й інші, альтернативні традиційним джерелам енергії, види палива. До таких незвичайних джерел енергії належить біогаз, який отримують у спеціальних установках. Виробництво біогазу є ефективною та інвестиційно привабливою технологією, що зумовлюється наявністю значного сировинного потенціалу, сприятливими природно-кліматичними умовами та низьким рівнем собівартості цього виду енергії.

Біогаз – газ, отриманий за технологією анаеробного метанового зброджування біомаси, органічних відходів у біогазових установках (агрегатах, що є комплексом технічних споруд та апаратів, об’єднаних у єдиний технологічний цикл) асоціацією метагенних бактерій завдяки керованому процесу розкладання сировини. Складається на 50-70% з метану (CH4). Він є екологічно чистим паливом.

Комплектація біогазової установки може бути різною, залежно від її потужності, виду сировини та одержуваного кінцевого продукту у вигляді теплової або електричної енергії, обох видів енергії або тільки біогазу, що використовується в побутових газових плитах та як пальне для автомобілів. Також, на відміну від інших джерел зеленої енергії, виробництво біогазу вирішує проблему утилізації відходів, трансформуючи відходи у доходи.

Виробництво біогазу шляхом біоенергетичного перетворення біомаси є інноваційним напрямом енергозабезпечення, дає змогу продажів електроенергіі за «зеленим» тарифом.

Принцип роботи біогазових установок

Процес перетворення органічної сировини на біогаз називається ферментацією. Сировина завантажується у спеціальну ємність, що забезпечує надійний захист біомаси від кисню.

Під впливом спеціальних бактерій в анаеробному середовищі починає відбуватися ферментація. З розвитком бродіння сировина покривається кіркою, яку необхідно регулярно руйнувати. Руйнування проводиться за допомогою ретельного перемішування.

Перемішувати вміст потрібно мінімум двічі на добу, не порушуючи при цьому герметичність процесу. Крім видалення кірки, змішування дозволяє рівномірно розподілити кислотність та температуру всередині органічної маси. Внаслідок цих маніпуляцій виробляється біогаз.

Отриманий газ збирається в газгольдері. Звідти трубами доставляється споживачеві. Біодобрива, отримані після переробки вихідної сировини, можна додавати до ґрунту. Таке добриво називається компостним перегноєм.

Біогазова установка складається з таких елементів:

  • ємність гомогенізації;
  • реактор;
  • мішалки;
  • резервуар для зберігання (gas-holder);
  • комплекс опалення та змішування води;
  • газовий комплекс;
  • комплекс насосів;
  • сепаратор;
  • датчики контролю;
  • КВП з візуалізацією;
  • система безпеки;

Сировина для виробництва біогазу

Розкладання будь-яких залишків тваринного або рослинного походження виділяє горючий газ у різних ступенях. Добре підходять для сировини суміші різного складу: гній, солома, трава, різні відходи тощо. Для хімічної реакції потрібна вологість 70%, тому сировину необхідно розбавляти водою.

Біогазові установки: економічна доцільність та перспективи на майбутнє

Неприйнятною є наявність в органічній біомасі очисних засобів, хлору, оскільки вони перешкоджають хімічним реакціям і можуть пошкодити реактор. Також не підходить для реактора сировина з тирсою хвойних дерев (що містять смоли), з високою часткою лігніну і з перевищенням порога вологості 94%.

Рослинна сировина чудово підходить для виробництва біогазу. Максимальний вихід палива дає свіжа трава – з тонни сировини виходить близько 250 м3 газу з часткою метану 70%. Кукурудзяний силос трохи менше – 220 м3. Бадилля від буряків – 180 м3.

Можна використовувати як біомасу практично будь-які рослини, сіно або водорості. Недолік застосування полягає у тривалості виробничого циклу. Процес отримання біогазу триває до двох місяців. Сировина повинна бути ретельно подрібнена.

Сировина тваринного походження. Відходи переробних, молочних підприємств тощо теж придатні для біогазової установки. Максимальний вихід палива дають тваринні жири – 1500 м3 біогазу з часткою метану 87%. Основний недолік – дефіцит. Тваринна сировина також має бути подрібнена.

Екскременти. Головна перевага гною – його дешевизна і доступність. Недолік – кількість та якість біогазу нижча, ніж від інших видів сировини. Кінські та коров’ячі екскременти можна переробляти одразу. Виробничий цикл займе приблизно два тижні і дасть вихід об’ємом 60 м3 із 60% вмістом метану.

Курячий послід і свинячий гній безпосередньо застосовувати не можна, тому що вони токсичні. Щоб запустити процес ферментації, їх треба змішати з силосом.

Думка експерта

Біогазові установки: економічна доцільність та перспективи на майбутнє

Доцільність використання біогазових установок та їх доречність прокоментував генеральний директор УКАБ Роман Сластьон:

«Розвиток виробництва біогазу в Україні має величезний потенціал. Одна з оцінок говорить про те, що ми маємо потенціал виробництва близько 8 млрд кубів на рік. Це стосується насамперед відходів на агропромислових підприємствах, левова частка установок будується на базі цукрових заводів або підприємств, що займаються тваринництвом.

Сьогодні в Україні є близько 50-ти біогазових установок, які мають потужність близько 100 мегават, що становить близько 5% від загального потенціалу біогазу.

Відповідно, є можливості його використання для генерації електроенергії або закачування біометану в газотранспортну мережу та використання його всередині країни чи імпортування до ЄС.

Наразі це вигідно, адже окупність по біогазу досягається після вартості в 600 Є за тисячу кубів. При такій вартості це прибутково та рентабельно. Сьогоднішня ціна, яку може запропонувати ЄС при імпорті, говорить про те, що це буде перспективно не тільки нині, але й у наступні роки.

Підготувала Анна Артим

Біогазові установки: економічна доцільність та перспективи на майбутнє

Залишити коментар: