바이오 가스는 산소가 없을 때 유기 물질이 분해되어 생성되는 여러 가지 가스의 혼합물을 의미합니다. 바이오 가스는 농업 폐기물, 분뇨, 도시 폐기물, 식물 물질, 하수, 녹색 폐기물 또는 음식물 쓰레기와 같은 원료로부터 생산 될 수 있습니다. 바이오 가스는 재생 에너지 원입니다.
바이오 가스는 메타 노젠 (methanogen) 또는 혐기성 유기물을 이용한 혐기성 소화, 밀폐 된 시스템 내부의 물질을 분해하거나 생분해 성 물질의 발효에 의해 생산 될 수 있습니다. 이 폐쇄 형 시스템은 혐기성 소화조, 바이오 디 에스테르 또는 생물 반응조라고합니다.
바이오 가스는 주로 메탄 (CH4)과 이산화탄소 (CO2)이며 소량의 황화수소 (H2S), 수분 및 실록산을 함유 할 수 있습니다. 메탄, 수소 및 일산화탄소 (CO) 가스는 산소로 연소되거나 산화 될 수 있습니다. 이 에너지 방출은 바이오 가스를 연료로 사용할 수있게 해줍니다. 요리와 같은 난방 목적으로 사용될 수 있습니다. 또한 가스 엔진에서 가스의 에너지를 전기와 열로 변환하는 데 사용할 수 있습니다.
바이오 가스는 천연 가스가 CNG로 압축되는 것과 같은 방법으로 압축 될 수 있으며 자동차에 동력을 공급하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 영국에서는 바이오 가스가 차량 연료의 약 17 %를 대체 할 잠재력을 가진 것으로 추정됩니다. 그것은 세계의 일부 지역에서 재생 에너지 보조금을받을 자격이있다. 바이오 가스는 바이오 메탄이 될 때 청소 및 천연 가스 표준으로 업그레이드 될 수 있습니다. 바이오 가스는 생산 및 사용주기가 연속적이고 순수한 이산화탄소가 발생하지 않기 때문에 재생 가능한 자원으로 간주됩니다. 유기 물질이 자라면서 변환되어 사용됩니다. 그런 다음 계속해서 반복됩니다. 탄소 관점에서 볼 때, 이산화탄소는 물질이 궁극적으로 에너지로 변환 될 때 방출되는 1 차 생체 자원의 성장에서 대기로부터 흡수됩니다.
바이오 가스의 조성 및 특성
바이오 가스의 화학적 조성은 주로 소화에 사용되는 물질과 공정에 사용되는 기술이라는 두 가지 요소에 달려 있습니다. 이를 염두에두고, 바이오 가스는 55-70 %의 메탄, 30-45 %의 이산화탄소 및 5 % 미만의 기타 가스 (불순물로 간주)를 함유 할 수있다.
바이오 가스의 발열량은 6 ~ 6.5kWh / Nm3이며, 동등한 연료는 바이오 가스 1m3 당 0.6 ~ 0.65L입니다. 650 ~ 750 ℃의 점화 온도. 74 ~ 88 기압의 임계 압력. 임계 온도 -82.5 ℃. 밀도 1.2 kg / m3. 16,043 g / mol의 몰 질량.
에너지 가치
그것은 발효로 인해 생성되는 가스의 조성에 달려 있습니다. 메탄이 많을수록 에너지가 풍부 해집니다. 예를 들어, C와 H가 풍부한 발효 성 물질은 메탄을 90 %까지 함유 한 바이오 가스를 생산하지만, C와 H가 적은 셀룰로오스는 바이오 가스를 55 % 메탄 (45 % 이산화탄소)
능률
IFEU 연구에 따르면 독일에서는 가스 엔진을 사용한 지역 열병합 발전을위한 바이오 가스의 사용이 온실 효과, 네트워크에 주입 및 필요한 유지 관리와 관련하여보다 효율적입니다. 그러나이 연구는 헥타르 당 연간 5000 리터의 연료 유에 공급되는 에너지를 추정합니다. 화석 연료와 원자력을 바이오 가스로 대체하는 것은 독일의 거의 모든 표면을 필요로합니다.
열 및 동력 열병합 발전의 운영 효율성은 최대 70 %, 즉 손실의 30 %입니다.
열을 사용하는 것은 종종 계절적이며 사용자와의 근접성과 유통 네트워크의 형성을 필요로합니다. 또한 열 흡수 과정을 통해 감기를 제공 할 수도 있습니다. 그러나이 사용은 프랑스의 일부 지역으로 제한됩니다.
주입이 허용되며 90 %의 작동 효율을 가질 수 있습니다. 가스 소비도 계절적이지만 일반적으로 여름에는 며칠 또는 몇 주간을 제외하고는 일년 내내 네트워크에서 주입이 가능합니다. 여름에는 소비가 적어서 네트워크가 포화 상태에 놓입니다. 주입으로 인해 여름철 바이오 메탄을 생산할 때 항상 열병합 발전으로 볼 수는없는 콘센트를 발견합니다.
많은 프로젝트가 프랑스에 있습니다. 예를 들어, École Supérieure des Mines과 함께하는 Fontainebleau는 프로젝트 이름 인 EQUIMETH하에 연간 3 만 톤의 말똥무의 혐기성 소화를 시작합니다.
전 세계적으로, 국내 수준에서 바이오 가스의 사용은 특히 아시아에서 광범위하게 사용됩니다
말리에서는 바이오 가스가 가정 내에서 지속 가능한 방식으로 에너지를 생산할 수있는 방법을 측정하기 위해 고립 지역에서 시범 프로젝트가 수행되었습니다. 경험에 따르면 필요한 장비 (가솔린, 소화기) 생산 및 장비 유지 보수 교육을 지원할 수있는 현지 장인의 훈련을 통해 바이오 가스는 식사를 조리하고 생활 조건을 개선하기위한 목재 연료 사용의 실용적인 대안이 될 수 있습니다 다른 에너지 투입 (특히 냉장)을 통해. 목재 자원에 대한 압박은 줄어들었고 퇴비 생산은 토양 비옥 화에 사용되었습니다. 시스템의 구현 (장비, 설치, 교육)을 위해서는 재정 지원이 필요합니다.
인도의 비정부기구 인 Arti는 바이오 가스를 생산하기 위해 부엌 쓰레기 (전분과 당분이 풍부)를 사용하는 열대 지방의 단순한 0.5m3 (고가의) 소화조를 개발 중이다. 1kg의 폐기물은 6 ~ 8 시간 안에 400 리터의 바이오 가스를 생산하는데, 이는 약 15 ~ 20 분간의 요리에 충분합니다.
생산
바이오 가스는 난방, 전기 및 GE Jenbacher 또는 Caterpillar 가스 엔진과 같은 왕복동 내연 기관을 사용하는 기타 많은 작업에 사용할 수있는 재생 가능 에너지입니다. 연소를 최적화하기 위해 충분한 가스 압력을 갖는 바이오 가스를 이들 내연 기관에 제공하기 위해 유럽 연합 (EU) 내에서 유럽 지침 2014 / 34 / EU (이전의 94 / 9 / EG)에 따라 제작 된 ATEX 원심 팬 장치는 의무 사항입니다. 이러한 원심 팬 유닛, 예를 들어 Combimac, Meidinger AG 또는 Witt & amp; Sohn AG는 Zone 1 및 Zone 2에서 사용하기에 적합합니다.
가스 터빈과 같은 다른 내연 기관은 전기 및 열로 바이오 가스를 전환하는 데 적합합니다. 소화 물질은 바이오 가스로 전환되지 않은 나머지 무기 물질입니다. 그것은 농업 비료로 사용할 수 있습니다.
바이오 가스 역시 생산된다.
화학 반응 및 미생물에 의한 매립 내 생분해 성 폐기물의 분해로 인해 생성되는 매립 가스 (LFG) 또는
소화 된 가스로서 혐기성 소화조 내부에서 생성된다.
NANOCLEAN과 같은 프로젝트는 유기 폐기물 처리 과정에서 산화철 나노 입자를 사용하여보다 효율적으로 바이오 가스를 생산하는 새로운 방법을 개발하고 있습니다. 이 과정은 바이오 가스 생산량을 3 배로 증가시킬 수 있습니다.
생합성 과정
온도에 따라 세 가지 범위의 바이오 가스 생산이 있습니다.
15-25 ° C : 저온 성
25-45 ° C : 중온 성
45-65 ° C : 고온 성
이들은 온대 지역에서 가장 많이 사용되는 중온 성 소화조입니다 (약 38 ° C).
매립지 바이오 가스 회수는 대기로 배출되는 메탄이 연소로 생성되는 이산화탄소 (CO2)보다 훨씬 강력한 온실 가스이기 때문에 이중 흥미 롭다.
바이오 가스의 출처
혐기성 소화 또는 소화 혐기성 폐기물 발효로 인한 바이오 가스. 바이오 가스의 가장 보편적 인 원천은 자발적 또는 비자발적 인 유기물의 양이다.
문화;
매립 식 쓰레기 매립지 : 운영 모드의 기밀성에 따라 바이오 가스 함유량이 높거나 낮습니다. 부식 가능한 폐기물을 선택적으로 수집하면 특정 생물 반응조 (소화조)를 사용하여 배출보다 메탄 화를 더 빨리 수행 할 수 있습니다.
오수 처리 공장 슬러지 : 혐기성 소화는 유기 화합물을 제거하고 식물이 다소 자급 자족 할 수 있도록 해줍니다.
축산 유출 물 : 규정에 따라 유출 저장 장치 (분뇨, 분뇨)를 6 개월 이상 보관해야합니다. 이 저장 시간은 유출 물의 메탄 화에 사용될 수 있습니다. 이것들은 동물성 분뇨뿐 아니라 다른 농업 폐기물 : 작물 잔류 물 및 사일리지, 유제품 유출 물, 시장에서의 인출 물, 잔디 등
농식품 산업의 폐수도 메탄 화 될 수 있습니다. 목표는 주로 너무 많은 유기 물질의 거부를 피하는 것이며 에너지 회수를 수반 할 수 있습니다.
호수와 습지의 바닥 : 바이오 가스는 자연적으로 축적 된 유기 퇴적물에 의해 생성됩니다. Kivu 호수 바이오 가스의 사용은 40 년 전부터 시작되어 현재 대규모로 개발되고 있습니다.
바이오 가스 생산 단계
유기물의 혐기성 소화로 바이오 가스를 생산하는 과정은 4 단계로 구분됩니다. 이것은 현재까지 수행 된 생화학 및 미생물 연구에 의해 입증되었습니다.
1 단계 : 가수 분해
혐기성 분해 과정을 시작하려면 유기 화합물이 세포벽을 통과하여 유기 물질을 이용할 수 있어야합니다. 가수 분해 미생물은 고분자 유기물을 용해성 유기 화합물로 전환시킬 수있는 세포 외 효소를 생산합니다. 이 단계는 바이오 가스 생산 공정의 전반적인 속도를 결정 짓는 요소이며, 온도, pH, 입자 크기, 기질의 생화학 적 구성 등의 요소에 영향을받을 수 있습니다.
단계 II : Acidogenesis
용해성 유기 분자의 변형은 메탄 생성 박테리아 (아세트산, 포름산 및 수소)에 의해 이용 될 수있는 화합물에서 발생하며, 다른 것들은 (발레리 에스테르, 프로피온산, 락트산 및 다른 것)으로 더 감소 된 화합물 및 이들 박테리아에 의해 사용될 수없는 특정 화합물 (에탄올 , 지방산 및 방향족). 그들은 또한 바이오 디 에스테르에 존재하는 산소의 흔적을 제거합니다.
단계 III : Acetogenesis
그들은 메탄 생성 박테리아 (에탄올, 지방산 및 방향족)에 의해 대사 될 수없고 아세테이트 및 수소와 같은 간단한 화합물로 변형 될 수없는 화합물을 이용합니다. 호모 아세토 제닉 (homoacetogenic)이라 불리는 매우 특별한 아세토 제닉 미생물은 아세테이트만을 생산할 수 있으며 생산하지 않기 때문에 수소 가스의 분압을 낮게 유지할 수 있습니다.
단계 IV : Methanogenesis
메탄 발생 박테리아는 이전 단계의 생성물에 작용하여 메탄 생성을 통한 혐기성 분해 과정을 완료합니다. Biiodigester에서 생성 된 메탄의 70 %는 아세트산의 탈 카르복시 화 결과 인 것으로 밝혀 졌는데, 단지 2 종의 메탄 생성 박테리아 만 아세테이트를 사용할 수 있기 때문입니다.
바이오 가스 플랜트
바이오 가스 플랜트는 농장 폐기물이나 에너지 작물을 취급하는 혐기성 소화조에 종종 부여되는 이름입니다. 그것은 혐기성 소화기 (다른 구성의 기밀 식 탱크)를 사용하여 생산할 수 있습니다. 이 식물은 옥수수 사일리지와 같은 에너지 작물이나 하수 슬러지 및 음식물 쓰레기와 같은 생분해 성 폐기물을 먹일 수 있습니다. 이 과정에서 미생물은 바이오 매스 폐기물을 바이오 가스 (주로 메탄과 이산화탄소)로 전환시키고 소화시킨다.
핵심 프로세스
온도에 의존하는 중온 성 및 고온 성 소화의 두 가지 주요 과정이 있습니다. 알래스카 페어 뱅크스 대학교 (University of Alaska Fairbanks)의 실험 작업에서 “알래스카의 얼어 붙은 호수에서 나온 진흙”에서 채취 한 사이퍼 곡류를 사용하는 1000 리터 소화조는 하루에 200-300 리터의 메탄을 생산했으며, 소화조의 생산량의 약 20-30 %를 따뜻한 기후.
위험
바이오 가스에 의한 대기 오염은 천연 가스와 비슷하다. 독성이있는 황화수소의 함량은 추가적인 위험을 초래하며 심각한 사고에 책임이 있습니다. 메탄은 강력한 온실 가스이기 때문에 미 연소 메탄의 누출은 추가적인 위험입니다.
바이오 가스는 한 부분의 바이오 가스와 8-20 분의 공기의 비율로 혼합되면 폭발적 일 수 있습니다. 정비 작업을 위해 비어있는 바이오 가스 소화조에 들어가기 위해 특별한 안전주의 사항을 취해야합니다. 이것이 바이오 가스 시스템이 폭발을 야기 할 수 있으므로 결코 부정적 압력을 갖지 않는 것이 중요합니다. 너무 많은 가스가 제거되거나 누출되면 음의 가스 압력이 발생할 수 있습니다. 이 때문에 바이오 가스는 압력계로 측정 한 물의 1 인치 아래의 압력에서는 사용하지 않아야합니다.
바이오 가스 시스템에서 빈번한 냄새 검사를 수행해야합니다. 바이오 가스가 냄새가 나는 곳에서는 창문과 문을 즉시 열어야합니다. 화재가 발생하면 가스는 바이오 가스 시스템의 게이트 밸브에서 차단되어야합니다.
매립 가스
매립 가스는 바이오 가스에서 혐기성 조건 하에서 습식 유기 폐기물 분해에 의해 생성됩니다.
폐기물은 위에 쌓인 재료의 무게로 덮여 기계적으로 압축됩니다. 이 물질은 산소 노출을 방지하여 혐기성 미생물이 번성하도록합니다. 바이오 가스는 축적되어 가스를 포착하도록 설계되지 않은 경우 천천히 대기로 방출됩니다. 통제되지 않은 방식으로 배출되는 매립 가스는 매립지에서 빠져 나와 산소와 혼합 될 때 폭발 할 수 있으므로 위험 할 수 있습니다. 폭발 하한은 메탄 5 %, 상층은 메탄 15 %입니다.
바이오 가스의 메탄은 이산화탄소보다 온실 가스가 28 배 더 강력합니다. 그러므로 대기로 빠져 나가는 매립되지 않은 매립 가스는 지구 온난화의 영향에 크게 기여할 수있다. 또한, 매립 가스의 휘발성 유기 화합물 (휘발성 유기 화합물)은 광화학 스모그의 형성에 기여합니다.
전문인
생화학 적 산소 요구량 (Biochemical oxygen demand, BOD)은 호기성 미생물이 바이오 디 에스테르에 사용되는 물질 샘플에서 유기물을 분해하는 데 필요한 산소의 양을 측정하는 것뿐 아니라 액체 배출을위한 BOD는 biodigester에서 매일 에너지를 출력.
biodigesters와 관련된 또 다른 용어는 유출 물의 더러움 (dirtiness)으로 바이오 가스 원의 단위 당 얼마나 많은 유기 물질이 있는지를 알려줍니다. 이 측정의 일반적인 단위는 mg BOD / L입니다. 예를 들어, 폐수의 더러움은 파나마에서 800-1200 mg BOD / L 범위 일 수 있습니다.
폐기 된 주방 바이오 폐기물 1kg에서 0.45m³의 바이오 가스를 얻을 수 있습니다. 가정에서 생물학적 폐기물을 수집하는 가격은 톤당 약 € 70입니다.
구성
바이오 가스의 조성은 기질 조성, 혐기성 반응기 내의 조건 (온도, pH 및 기질 농도)에 따라 다양하다. 매립 가스는 일반적으로 메탄 농도가 약 50 %입니다. 첨단 폐기물 처리 기술은 55 % -75 % 메탄으로 바이오 가스를 생산할 수 있으며, 이는 자유 액체를 가진 원자로의 경우 현장에서 가스 정화 기술을 사용하여 80 % -90 % 메탄으로 증가시킬 수 있습니다. 생산 될 때, 바이오 가스에는 수증기가 포함되어 있습니다. 수증기의 분량은 바이오 가스 온도의 함수이다. 수증기 함량 및 열팽창에 대한 측정 가스량의 보정은 간단한 수학을 통해 쉽게 이루어지며, 이는 건조 된 바이오 가스의 표준화 된 양을 산출합니다.
어떤 경우에는 바이오 가스가 실록산을 함유하고 있습니다. 그들은 비누와 세제에서 흔히 발견되는 물질의 혐기성 분해로 형성됩니다. 실록산을 포함하는 바이오 가스의 연소 중에 실리콘이 방출되고 연소 가스에서 자유 산소 또는 다른 원소와 결합 할 수 있습니다. 침전물은 주로 실리카 (SiO2) 또는 실리케이트 (SixOy)를 포함하고 있으며 칼슘, 황, 아연, 인을 함유 할 수 있습니다. 이러한 백색 미네랄 퇴적물은 수 밀리미터의 표면 두께로 축적되며 화학적 또는 기계적 수단으로 제거되어야한다.
siloxanes 및 기타 biogas 오염 물질을 제거하는 실용적이고 비용 효율적인 기술을 사용할 수 있습니다.
전형적인 biodigester에 대한 1000 kg (습윤 중량)의 투입물의 경우, 총 고형물은 습 중량의 30 % 일 수 있고 휘발성 부유 고형물은 전체 고형물의 90 % 일 수 있습니다. 단백질은 휘발성 고형물의 20 %, 탄수화물은 휘발성 고형물의 70 %, 마지막으로 지방은 휘발성 고체의 10 %입니다.
장점
바이오 연료로서, 그것은 많은 장점을 가지고 있습니다 :
위에서 언급 한 바와 같이 온실 가스 배출 감축;
디젤과 가솔린에 비해 미립자 배출량이 현저하게 감소합니다.
농업 폐수 중의 특정 미생물의 감소 (특히 대장균 군);
다른 외생 적 에너지 (화석 및 핵), 에너지 비용을 절약하고 / 또는 더 많은 에너지를 판매하는 운영자를위한 소득원을 대신 할 수 있습니다.
식물 폐기물의 탄소 부하가 감소한다. 소화 된 폐기물은 환경에 덜 해롭다. 생물학적 또는 유기적 오염의 위험 또한 크게 감소되며, 발효는 건조 물질의 비율을 감소시켜 수송 및 확산되는 양을 줄인다.
분뇨는주기가 끝났을 때, 메탄을 생산 한 후, 식물을 “태우지”않기 때문에 더 좋은 품질로 그것을 복구하는 농부들에 의해 또는 그것을위한 농부들에 의해 무료로 취급됩니다. 그것은 많은 병원균과 모든 잡초의 씨앗을 제거합니다 “그것이 포함될 수 있습니다.
정제 후에 천연 가스 네트워크에 주입 할 수도 있습니다. 이것은 네트워크가 생산 지점에 충분히 근접한 경우 최고의 에너지 효율을 제공하는 솔루션입니다. 이 솔루션은 현재 2050 년에 100 % 녹색 가스를 고려중인 네트워크 운영자가 지원합니다. 프랑스에서는 Afsset이 2009 년에 정화 된 바이오 가스를 네트워크에 주입하면 건강상의 문제가 없다고 결론을 내 렸습니다.
분뇨 유래 바이오 가스의 이점
분뇨가 혐기성 조건에서 저장되면 높은 수준의 메탄이 생성됩니다. 저장 중에 그리고 분뇨가 땅에 적용되었을 때, 아산화 질소는 또한 탈질 공정의 부산물로서 생성된다. 아산화 질소 (N2O)는 이산화탄소와 메탄보다 이산화탄소보다 25 배나 많은 온실 가스만큼 공격적입니다.
암소 분뇨를 혐기성 소화를 통해 메탄 바이오 가스로 전환시킴으로써 미국 내 수백만 마리의 소는 미국 전역에 수백만 가구의 집에 전력을 공급할 수있을 정도로 1,000 억 킬로와트시의 전기를 생산할 수 있습니다. 사실, 한 마리의 젖소는 하루 3 킬로 와트의 전기를 생산하기에 충분한 분뇨를 생산할 수 있습니다. 하루에 단 하나의 100 와트 전구에 전력을 공급하는 데 필요한 전기량은 불과 2.4 킬로와트 시간입니다. 또한 가축 분뇨를 분해시키는 대신에 메탄 바이오 가스로 전환시킴으로써 지구 온난화 가스를 9900 만 미터 톤 또는 4 % 감소시킬 수 있습니다.
응용 프로그램
바이오 가스는 CHP 가스 엔진에서 하수 작업시 전기 생산에 사용할 수 있습니다. CHP 가스 엔진에서는 엔진의 폐열을 소화조 가열에 편리하게 사용합니다. 조리; 공간 난방; 물 난방; 및 프로세스 가열. 압축되면 압축 된 천연 가스를 대체하여 차량 내연 기관이나 연료 전지에 연료를 공급할 수 있으며 현장 CHP 플랜트의 정상적인 사용보다 훨씬 효과적으로 이산화탄소를 대체 할 수 있습니다.
바이오 가스는 농업 분야에서 자체적으로 사용하는 것 외에도 재생 가능한 에너지의 에너지 믹스에 대한 기여도로 적합합니다. 이는 한편으로는 기저 부하를 생성 할 수 있기 때문에 바람이나 태양과 같은 다른 재생 가능 에너지 원과 달리 바이오 가스가 지속적으로 사용 가능하기 때문입니다. 반면에, 바이오 매스와 바이오 가스는 저장 될 수 있으며, 이는 에너지 공급의 최고치에 기여할 수 있습니다. 따라서이 바이오 에너지 원은 바람과 태양 에너지의 전기 공급량의 단기 변동을 보상하는 데 적합합니다. 지금까지 대부분의 바이오 가스 플랜트는 사실상 기본 부하 발전소로서 지속적으로 운영됩니다. 포함 된 에너지를 사용하려면 다음 옵션을 사용할 수 있습니다. 온 – 사이트 열병합 발전 (CHP) : 바이오 가스는 열병합 발전소 (CHP)에서 전기 및 열 (CHP)을 생산하는 데 사용됩니다. 전기가 계통에 충분히 공급되면 약 60 %의 폐열을 현장에서 사용할 수 있습니다. 대안으로, 바이오 가스는 적절한 처리 후에 공급 네트워크로 공급 될 수있다.
열병합 발전소
독일에서는 열병합 발전소 (CHP)에서 바이오 가스를 태우는 것이 전력망에 공급되는 열 이외에 전기를 생산하는 가장 일반적인 방법입니다.
대부분의 바이오 가스 수입은 전기 판매로 인해 생성되기 때문에 열 소비자는 전력을 그리드 피드 인의 주요 제품으로 생산하고 이상적으로는 지역 또는 지역 난방 그리드에 열을 공급하는 열병합 발전 유닛을 보유하고 있습니다. 지역 난방 네트워크의 예로는 바이오 에너지 마을 Jühnde가 있습니다. 그러나 지금까지 발효기 및 주거용 및 상업용 건물을 가열하는 것과 같이 대부분의 농업용 바이오 가스 플랜트에서는 현장의 열 수요가 부족하여 열의 작은 부분 만 사용됩니다.
바이오 가스 네트워크
대안은 마이크로 가스 네트워크를 통해 바이오 가스 라인에서 바이오 가스를 수송하는 것이다. 따라서 전기 및 열 생산은 열 소비자에게 발생할 수 있습니다.
추가 유형의 사용
바이오 가스는 자동차 엔진에서 거의 CO2-neutral 연료로 사용될 수 있습니다. 천연 가스 품질을위한 준비가 필요하므로 이산화탄소 성분은 가능한 멀리 제거해야합니다. 그것은 음료 산업에서와 같이 분리 후 상업적으로 사용될 수 있습니다. 소위 바이오 메탄 또는 바이오 천연 가스는 개조 된 차량에 사용하기 위해 200 ~ 300bar로 압축되어야합니다.
Walter Schmid AG와 관련 회사 Kompogas가 소유 한 트럭은 1995 년부터 스위스에서 바이오 가스를 사용했으며 2010 년 여름에는 첫 번째 트럭이 백만 킬로미터에 도달했습니다. 2001 년 현재 Migros Zurich는 Kompogas 및 2002 McDonald ‘s Switzerland에서 운전했습니다.
지금까지 바이오 가스는 거의 이런 식으로 사용되지 않았습니다. 2006 년 독일 최초의 바이오 가스 스테이션이 Jameln (Wendland)에서 열렸습니다.
높은 전기 효율로 인해 연료 전지에서 바이오 가스의 이용은 미래에 흥미로울 수 있습니다. 연료 전지에 대한 높은 가격, 정교한 가스 정화 및 실용 테스트에서 아직까지는 짧은 서비스 수명으로 인해이 기술의 적용 범위가 넓어졌습니다.
바이오 가스 업그레이드
소화 과정에서 생산 된 바이오 가스는 대략 60 %의 메탄과 29 %의 CO2이며, H2S의 미량 원소는 기계 장치에 사용하기에는 부적합합니다. H2S의 부식성만으로도 메커니즘을 파괴하기에 충분합니다.
바이오 가스의 메탄은 바이오 가스 업 그레 이드를 통해 농축 과정을 거쳐야하는 화석 천연 가스와 동일한 기준으로 농축 될 수 있으며 바이오 메탄이됩니다. 지역 가스 네트워크가 허용한다면, 바이오 가스 생산자는 그들의 배급망을 사용할 수있다. 가스는 파이프 라인 품질에 도달하려면 매우 청결해야하며 분배 네트워크가 수용 할 수있는 올바른 구성이어야합니다. 이산화탄소, 물, 황화수소 및 미립자는 반드시 제거해야합니다.
업그레이드에는 물 세척, 압력 변동 흡수, selexol 흡수 및 아민 가스 처리의 네 가지 주요 방법이 있습니다. 이 외에도 바이오 가스 업그레이드를위한 막 분리 기술의 사용이 증가하고 있으며 이미 유럽과 미국에서 여러 공장이 운영되고 있습니다.
가장 보편적 인 방법은 고압 가스가 컬럼으로 흘러가는 곳에서 물 세척이며, 여기서 이산화탄소와 다른 미량 원소는 가스에 역류하는 계단식 물에 의해 문질러 닦입니다. 이 배열은 시스템에서 최대 2 % 메탄 손실을 보장하는 제조업체와 98 % 메탄을 제공 할 수 있습니다. 바이오 가스 업 그레 이드 시스템을 가동하기 위해서는 가스의 전체 에너지 출력의 대략 3 ~ 6 %가 소요됩니다.
바이오 가스 가스 – 그리드 분사
가스 – 그리드 주입은 바이오 가스를 메탄 그리드 (천연 가스 그리드)에 주입하는 것입니다. 초소형 열병합 발전의 돌파구까지는 바이오 가스 발전소에서 생산 된 모든 에너지 중 2/3가 열로 손실되었습니다. 그리드를 사용하여 가스를 고객에게 운송하면 현장에서 에너지를 사용하여 에너지 수송 손실을 줄일 수 있습니다. 천연 가스 전달 시스템의 일반적인 에너지 손실은 1 %에서 2 % 사이입니다. 전기 전송의 경우 5 %에서 8 %까지 다양합니다.
가스 그리드에 주입되기 전에 바이오 가스는 천연 가스 품질로 업그레이드되는 동안 청소 과정을 거칩니다. 청소 프로세스 동안 가스 그리드 및 최종 사용자에게 유해한 추적 구성 요소가 제거됩니다.
수송중인 바이오 가스
농축되고 압축되면 차량 운송에 사용될 수 있습니다. 압축 된 바이오 가스는 스웨덴, 스위스 및 독일에서 널리 사용되고 있습니다. Biogastaget Amanda (The Biogas Train Amanda)라는 이름의 바이오 가스 구동 열차는 2005 년부터 스웨덴에서 사용되었습니다. Biogas는 자동차를 구동합니다. 1974 년 영국의 다큐멘터리 영화 Sweet as a Nut가 돼지 분뇨에서 바이오 가스 생산 과정을 자세히 설명하고 맞춤식 연소 엔진에 연료를 공급하는 방법을 보여주었습니다. 2007 년에는 전 세계적으로 업그레이드 된 바이오 가스로 인해 약 12,000 대의 차량이 연료를 공급 받았다.
Biogasmax : 환경 도시 교통을위한 폐기물 에너지
바이오 가스 맥스 (Biogasmax)는 유럽위원회의 6 차 연구 및 개발 FP6 – 6 프레임 워크 프로그램 (2000-2006)의 6 차 프레임 워크 프로그램의 유럽 프로젝트입니다. 화석 연료에 대한 의존도를 줄이기위한 유럽의 이니셔티브의 일부입니다. 유럽의 기존 경험을 바탕으로 유럽의 도시 지역에서 사용 가능한 매장지를 기반으로 육상 운송을위한 연료로 바이오 가스를 사용하는 가치를 입증하는 기술과 업적을 장려합니다.
이 4 개년 프로젝트는 기술적 신뢰성과 환경 적, 사회적 및 재정적 이익을 입증 할 것입니다. 본격적인 시위를 기반으로이 프로젝트는 기존의 산업 프로세스를 최적화하고 새로운 산업 프로세스를 연구합니다. Biogasmax는 기술적 가치뿐만 아니라 기술적, 운영 적, 제도적 또는 규제 적 진입 장벽을 줄이기위한 정찰 기능을 갖추고 있습니다. 얻은 지식은 특히 새로운 회원국에서 유럽 연합 전역에 전파 될 것입니다.
사실,이 프로젝트는 처녀 상황에서 시작하지 않습니다. 그것의 일원은이 분야에있는 혁신적인 프로젝트에, 몇몇은 장시간에 참가합니다. 그러므로 이것은 의도가 아닌 증거의 유럽 프로젝트입니다.
Biogasmax는 프랑스의 릴, 스웨덴의 스톡홀름, 예테보리, 이탈리아의 로마, 스위스의 베른, 폴란드의 토룬 및 지로 나 고라와 같은 도시를 포함합니다. 이 프로젝트는 독일의 첨단 기술 (카셀에서는 바이오 가스의 정화 및 농축, 바이오 메탄 연료의 수명주기 분석을위한 스투 트가 르트 대학의 ISET), 기술 이전, 공공 및 민간 파트너 관련 국가 : 주로 폐기물 및 에너지 관리 운영자.
현재 바이오 가스를 연료로 사용하는 가장 성공적인 실험의 대부분은 커뮤니케이션 및 행동을위한 매우 다작의 틀을 제공하는 Biogasmax 내에 있습니다.
Biogasmax는 경험의 관점을 나타냅니다 : 각 도시는 프로젝트의 웹 사이트에 표시된대로 자체 전략과 목표를 가지고 있습니다. 파트너 사들 사이에는 격렬한 교류가있어 웹에서 여러 가지 결과와 기술 보고서를 볼 수 있습니다. 이러한 결과의 가시성에는 바이오 메탄의 진화에 관한 전략 문서 (기후 변화에 적응 된 바이오 가스), 기후 변화에 대한 참여 및 도시 대도시에서의 배려에 대한 도움이 동반됩니다. 프로젝트가 진행됨에 따라 그리고 관련 보급 작업을 통해 관련 공동체 전체로 퍼져 나갔다.
베스트 프랙티스를 습득함으로써, 바이오 가스 맥스의 파트너는 최상의 참여자를 연합시키고 이러한 접근법에 대한 반성과 행동을 홍보 할 수 있습니다.
바이오 가스 맥스 (Biogasmax)에 이어 유럽 바이오 메탄 지역 (European Biomethane Regions) 프로그램도이 에너지를 홍보하고있다.
바이오 가스 환경에서 측정
바이오 가스는 가스 흐름에 안개 또는 안개가 포함 된 습식 가스 및 응축 가스 (또는 공기) 카테고리의 일부입니다. 안개 또는 안개는 가스 흐름 전반에 걸쳐 파이프 또는 스택의 측면에서 응축되는 우세한 수증기입니다. 바이오 가스 환경에는 폐수 소화조, 매립 및 동물 먹이 작업 (가축을 덮은 가금류)이 포함됩니다.
초음파 유량계는 바이오 가스 환경에서 측정 할 수있는 몇 가지 장치 중 하나입니다. 대부분의 열 유량계는 최소한의 압력 강하로 바이오 가스 유량을 정확하게 모니터링 할 수있는 단일 포인트 열 질량 유량계가 있지만 수분은 안정된 높은 유량 판독 값과 연속적인 유량 스파이크를 유발하기 때문에 신뢰할 수있는 데이터를 제공 할 수 없습니다. 그들은 일별 및 계절별 온도 변동 때문에 흐름 흐름에서 발생하는 수분 변화를 처리 할 수 있으며 흐름 흐름의 수분이 건조 가스 값을 산출 할 수 있습니다.