Korišćenje energije bioaktivne mase

Pod biomasom podrazumevamo najrazličitije proizvode biljnog i životinjskog porekla, kao što su grane, grančice, kora drveta i piljevina iz šumarstva i drvne industrije, slama, kukurozovina, stabljike suncokreta, ostaci pri rezidbi vinove loze i maslina, koštice višanja i kore od jabuka iz poljoprivrede, životinjski izmet i ostaci iz stočarstva, komunalni i industrijski odpad.

„Biomasa. zavisno od vrste i sastava ima određenu akumulisanu energiju, kao rezultata solarne fotosinteze. Ova energija se može konvertovati u druge vidove energije. Najčešće se konverzijom dobija toplotna ili hemijska energija, a daljom konverzijom mehanička i električna energija.“ (Slavko Tomović )

Najrasprostranjeniji princip korišćenja biomase je njeno spaljivanje i pretvaranje u toplotnu energiju. Ovakav način korišćenja biomase stvara nusprodukte kao što su dim i pepeo, čime se, između ostalog, zagađuje životna sredina. Drugi, ekonomičniji način korišćenja biomase, jeste njeno pretvaranje u biogas.

Razgradnja biomase u biogas, ostvaruje se vrenjem koje se izaziva bakterijama. Postoji aerobno vrenje uz prisustvo kisenika (iz vazduha), i anaerobno bez prisustva kiseonika. U slučaju aerobnog vrenja produkti vrenja uglavnom nisu sagorivi pa je s gledišta dobijanja biogasa kao goriva interesantno samo anaerobno vrenje.

U procesu anaerobnog vrenja razvija se biogas kao mešavina raznih gasova:  metan 55-75%, vodonik 0-1%, vodoniksulfid 0-1%, ugljendioksid 25-45%, azot 0-2%, kiseonik 0-0,5%, vodena para 0-2%, amonijak 0-2%. Sasatav varira od polaznog materijala i tehnoloških uslova.

Temperaturni opsezi vrenja

Uređaj u kojem se odvija vrenje se naziva digestor. Osnovni parametar vrenja je temperatura na kojoj se odvija proces. Prema visini temperature razlikujemo:

–       10-20⁰ C s tehničkim vremenom vrenja 90 dana

–       20-40⁰ C s tehničkim vremenom vrenja u trajanju 30 dana

–       50-60⁰ C s tehničkim vremenom vrenja od 10 dana

Prvi opseg je neekonomičan jer vrenje dugo traje, treći opseg je pogodan ali je potrebno dovesti toplotu, ovaj opseg je dobar kada imamo mogućnost primene alternativnih vidova energije (solarnu, gotermalnu, otpadne industrijske vode i sl.). Srednji opseg spada u najpovoljnije i najviše se koristi.

Postoje tri faze vrenja: hidroliza (razgradnja na manje molekule), kiselinska faza ( raspadanje molekula na organske kiseline, ugljendioksid, vodonik, alkoholi i sl), i metanska faza u kojoj se pod dejstvom fermenata i metanskih bakterija vrši dalja razgradnja organskih materija.

Prosečan prinos biogasa iz poljoprivrednih kultura i otpadaka

^* Oznaka OSM je skraćenica od organski suva materija

Prinos biogasa sajnjaka

Tehnološki uslovi vrenja

Osnovn tehnološki uslovi vrenja su:

–       Vrsta i krupnoća materije

–       temperatura procesa

–       pritisak u digestoru

–       kiselost (pH-vrednost)

–       bezkiselinska atmosfera digestora

–       kvalitet metanskih bakterija

–       vreme zadržavanja materije u digestoru

–       odklanjanjae plivajuće kore s površine substrata i

–       odnos suve materije i vode

Konstrukcija postrojenja a posebno dogestora mora biti takva da se zadovolje svi uslovi.

Osnovni sastojak biogasa je metan i on je eksplozivni gas. Svi gasovi imaju osobinu eksplozivnosti kada se njihova koncentracija u vazduhu nalazi u nekom opsegu. Za metan je taj opseg između 5 i 15 %. Izvan ovog opsega koncentracija nije eksplozivna. Pošto je u biogasu metan dominantan, može se reći da su to granice eksplozivnosti biogasa.

Skladištenje bigasa

Da bi se koristio za kasniju upotrebu, neophodno je gas skladištiti.Skladištenje se vrši u rezervoarima koji se grubo mogu podeliti na rezervoare niskog i visokog pritiska.

Primena biogasa

Pošto je bigas gorivo, može se koristiti u razne svrhe: za grejanje, kuvanje, osvetljenje, gasni bojler, pogon SUS.

slika www.morgansaletta.com

Izvor Alternativni izvori energije, dr. Slavko Tomović, Tehnička knjiga, beograd 2002.

dipl.ing.arh. Ivana Rakarić