Panel logowania

Nie masz konta? Rejestracja  | Zapomnialeś hasła? Przypomnij

Pobierz publikację

Zagospodarowanie biogazu

Zagospodarowanie biogazu

Biogaz składa się z mieszaniny gazów, głównie metanu i dwutlenku węgla. Metan należy do grupy tzw. gazów cieplarnianych (szklarniowych), które wpływają na zmiany klimatu, określane mianem efektu cieplarnianego. Metan jest gazem palnym. Przy wystarczającym dostępie powietrza metan spala się całkowicie, zaś przy ograniczonym dostępie powietrza spalanie przebiega inaczej, a produktami reakcji mogą być wówczas tlenek węgla lub sadza.

Wartość opałowa czystego metanu wynosi 35,7 MJ/m3. Wartość energetyczna biogazu waha się w granicach 16,7 do 23 MJ/m3 i jest ściśle uzależniona od proporcji gazów wchodzących w jego skład, szczególnie od udziału metanu. Średnia wartość opałowa biogazu wynosi ok. 21,54 MJ/m3. W przypadku oczyszczenia biogazu z CO2 jego wartość opałowa zwiększa się do ok. 35,5 MJ/m3. Energia zawarta w 1 m3 takiego biogazu odpowiada energii zawartej w 0,93 m3 gazu ziemnego, w 1 dm3 oleju napędowego, w 1,25 kg węgla lub odpowiada 9,4 kWh energii elektrycznej [Lewandowski 2007].

Tabela 1. Zawartość poszczególnych składników w biogazie

Źródło: Oleszkiewicz J., 1999. Eksploatacja składowiska odpadów. Poradnik decydenta. Lem Projekt s.c., Kraków.

Źródło: Oleszkiewicz J., 1999. Eksploatacja składowiska odpadów. Poradnik decydenta. Lem Projekt s.c., Kraków.

W biogazie rolniczym występuje niewiele niepożądanych domieszek. Wynika to z dość jednolitego składu substratów stosowanych w biogazowniach zagospodarowujących produkty i odpady z rolnictwa.

Tabela 3. Skład biogazu w zależności od pochodzenia

Źródło: Cebula J.: Biogas purification by sorption techniques. ACEE Journal, 2/2009.

Źródło: Cebula J.: Biogas purification by sorption techniques. ACEE Journal, 2/2009.

 

Biogaz jako paliwo o średniej wartości energetycznej, może być wykorzystywany w gospodarstwach domowych, przemyśle, rolnictwie - do produkcji ciepła i energii elektrycznej. Zamiana energii biogazu na energię cieplną zachodzi przez spalanie biogazu w kotłach. Ze względu na to, że wartość opałowa biogazu znacznie odbiega od powszechnie stosowanego gazu ziemnego nie jest możliwe stosowanie typowych palników do spalania gazu bez ich modyfikacji. Produkcja gorącej wody lub pary jest sposobem najprostszym technicznie, efektywnym energetycznie i najtańszym pod względem inwestycyjnym, biorąc pod uwagę jednak koszt powstałej w ten sposób energii cieplnej nie jest to metoda stosowana, z wyjątkiem biogazu powstającego w procesie podczyszczania ścieków. Wykorzystanie w ten sposób gazu uwarunkowane jest zapotrzebowaniem na gorącą wodę lub parę przez odbiorców w bliskim sąsiedztwie instalacji. Zróżnicowanie sezonowe lub dzienne poboru pary lub gorącej wody obniża efektywność ekonomiczną przedsięwzięcia, a ponadto w okresach zmniejszonego odbioru, ze względów ekologicznych, gaz należy spalać w pochodni.

Kogeneracja
Biogaz najczęściej wykorzystywany jest w miejscu jego powstawania w procesie spalania w silnikach kogeneracyjnych (CHP – Combined Heat and Power), wytwarzających równocześnie energię elektryczną i cieplną. Porównanie urządzeń kogeneracyjnych z tradycyjnymi elektrowniami zdecydowanie wskazuje na korzystne efekty, zarówno ekonomiczne, jak i środowiskowe, stosowania układów skojarzonych. Wynika to z faktu, że sprawność przetwarzania energii paliwa dla rozwiązań konwencjonalnych (układy rozdzielone) rzadko przekracza 40%. Stąd wynika konieczność wdrażania rozwiązań kogeneracyjnych, lub trójkogeneracyjnych, umożliwiających konwersję chemiczną paliw w pojedynczym urządzeniu lub grupie urządzeń do skojarzonych nośników (prąd, ciepło, zimno) przy sprawności bliskiej 90%.

Rys.7. Straty wytwarzania energii dla scentralizowanego układu ~64%, oraz dla układu kogeneracyjnego (12%) produkującego energię elektryczną i cieplną w skojarzeniu Źródło: Rusak S., Kowalczyk-Juśko A., 2006: Wykorzystanie biogazu w systemach kogeneracyjnych. Czysta Energia 10(60), 41-42.

Rys.1. Straty wytwarzania energii dla scentralizowanego układu ~64%, oraz dla układu kogeneracyjnego (12%) produkującego energię elektryczną i cieplną w skojarzeniu

Źródło: Rusak S., Kowalczyk-Juśko A., 2006: Wykorzystanie biogazu w systemach kogeneracyjnych. Czysta Energia 10(60), 41-42.

Strona 1 z 2
Dodaj do schowka Pobierz rozdział