Біогаз – що це таке простими словами

Уявіть собі сміттєвий бак, в якому гниють залишки їжі та інші відходи. Виглядає, звичайно, не дуже привабливо. Тим не менш, навіть такі речі можуть бути корисними, адже в процесі гниття виділяється газ, яким реально опалювати будинок або готувати їжу. Звучить дивно? Насправді біогаз – це якраз про такі чудеса природи.

Причому перетворювати відходи на такий газ не так уже й складно – треба створити реактор, купити чиллер для охолодження, підготувати ємності для зберігання готового продукту. Тому немає нічого дивного, що останнім часом популярність біогазу зросла в багато разів.

Біогаз – це паливо зі сміття

Почнемо з простого. Що таке біогаз? Це горючий газ, який утворюється, коли органічні відходи гниють без доступу повітря. Пам'ятаєте запах на звалищі або біля сміттєвого баку влітку? Ось це і є процес утворення біогазу, тільки неконтрольований.

Коли бактерії їдять органіку (це може бути що завгодно, наприклад, гній, харчові відходи або рослини) вони виділяють газ. Якщо цей процес відбувається в спеціальному резервуарі, газ можна зібрати і використати як паливо. Ось і весь секрет.

А ось цікавий факт: одна корова за рік виробляє стільки гною, що з нього можна отримати біогаз для приготування їжі на цілих два місяці. Уявляєте? Корова годує вас молоком, а її гній дає газ для плити.

З чого складається біогаз

Давайте розберемо біогаз це що за складом. Важливо розуміти, що це не один якийсь цілісний газ, а ціла суміш.

Основні компоненти:

·         Метан (50-75%) – головний горючий компонент, той самий природний газ;

·         Вуглекислий газ (25-45%) – не горить, цінності, як такої, не має, але завжди є в суміші;

·         Водень (0-1%) – важливий компонент, додає калорійності;

·         Сірководень (0-3%) – пахне тухлими яйцями;

·         Азот і кисень (0-2%) – потрапляють з повітря під час виробничого процесу.

Неважко зрозуміти, що чим більше метану, тим краще горить біогаз. В хорошій установці можна отримати газ з 65% метану – це майже як природний газ з труби.

Що таке біогаз в природі

В природі біогаз утворюється скрізь, де гниє органіка без повітря, наприклад, на болотах. Бачили бульбашки на поверхні болота? Це метан виходить. Його так раніше і називали – болотний газ.

Або ось рисові поля. Знаєте, що вони виробляють величезну кількість метану? Справа в тому, що рис росте у воді, тому внизу гниють залишки рослин – виходить природна біогазова установка.

А ще біогаз це продукт життєдіяльності термітів. Ці маленькі комахи виробляють близько 20 мільйонів тонн метану на рік. Для порівняння – це як викиди невеликої країни.

Як роблять біогаз спеціально

Процес, як говорилося вище, досить простий. Вам знадобиться великий герметичний бак, так званий біореактор. Завантажуєте туди гній, харчові відходи або іншу органіку, додаєте воду, щоб вийшла рідка каша. Закриваєте кришку і чекаєте.

Всередині починають працювати бактерії. Спочатку одні розкладають складну органіку на прості кислоти. Потім інші бактерії їдять ці кислоти і виділяють метан. Весь процес займає від 10 до 30 днів залежно від температури.

Оптимальна температура бродіння – 35-40 градусів. При такій температурі, наприклад, з 40 літрів гною виходить 1-1,5 кубометра біогазу. Цього вистачить, щоб 3 години готувати на газовій плиті.

Також біогаз потрібно осушити шляхом його охолодження. Зробити це можна, до прикладу, за допомогою чилера.

Біогаз – це різноманіття застосування

Біогаз можна використовувати скрізь, де потрібне паливо:

1.       Для готування та опалення. Наприклад, в Китаї більше 40 мільйонів домашніх біогазових установок. Сім'я тримає пару свиней, їх гній йде в біореактор, газ – на кухню. Просто і ефективно.

2.       Для виробництва електрики. В тій же Німеччині працює більше 9000 біогазових електростанцій. Фермери продають електрику в мережу і заробляють на гної більше, ніж на молоці.

Ось реальний приклад – ферма на 100 корів виробляє 300 тонн гною на рік. З цього виходить 12000 кубометрів біогазу. Якщо спалювати в генераторі, вийде 24000 кВт·год електрики – вистачить на 6-7 будинків на цілий рік.

А залишки після виробництва біогазу? Це відмінне добриво, причому без запаху і насіння бур'янів. Фермери платять за таке добриво хороші гроші.

Само собою, що біогаз це не панацея, у технології є свої особливості. З хорошого – відходи перетворюються на паливо, менше викидів метану в атмосферу, незалежність від газових компаній, безкоштовне добриво в додачу.

Складнощі теж є – потрібні початкові вкладення на обладнання, установка потребує щоденної уваги (завантажити сировину, вивантажити добриво, стежити за температурою). До того ж взимку в холодних регіонах процес сповільнюється.

І ще момент – це запах. Хоча сучасні установки герметичні, при завантаженні сировини запах все одно є. Цей момент теж потрібно враховувати.

Практичні поради

Хочете спробувати зробити біогаз? Починайте з малого. Є готові китайські установки на 3-5 кубометрів – вони коштують як хороший телефон. Для дачі з туалетом і харчовими відходами саме те.

Важливий момент – співвідношення вуглецю і азоту в сировині повинно бути 30:1. Гній дає багато азоту, солома і листя – вуглець. Змішуйте правильно.

Температура критично важлива. При 15 градусах процес йде 3 місяці, при 35 градусах – 2 тижні. Тому в холодних регіонах біореактор потрібно утеплювати або закопувати в землю.

FAQ: часті питання про біогаз

Чи небезпечний біогаз?

Що таке біогаз? Він містить метан, який може вибухати при концентрації 5-15% в повітрі. Але при правильній експлуатації установка безпечна – газ відразу спалюється або накопичується в газгольдері під невеликим тиском.

Скільки коштує біогазова установка?

Китайські домашні установки на 3-10 кубів не такі уже й дорогі. Промислове виробництво, само собою, обійдеться на порядок дорожче. Також можна зробити біогазову установку самостійно, але там високі ризики.

Чи можна заправляти машину біогазом?

Так, але біогаз це не чистий метан, його потрібно очищати від вуглекислого газу і сірководню. Після очищення виходить біометан – повний аналог природного газу, яким можна заправляти машину.

Скільки газу дає одна корова?

З гною однієї корови виходить 1,5-2 кубометра біогазу на добу. Цього вистачить на 3-4 години роботи газової плити або 3-4 кВт·год електрики при спалюванні в генераторі.

Чи працює установка взимку?

Взимку це проблема в холодних регіонах. При температурі нижче 15 градусів процес майже зупиняється, потрібен підігрів біореактора або хороше утеплення.

Чи потрібні спеціальні бактерії?

Ні, бактерії є скрізь – в гної, в ґрунті, навіть в нашому кишечнику. Достатньо створити умови – герметичність і температуру 30-40 градусів, і бактерії розмножаться самі.