Производство биогаза в домашних условиях стало еще проще (видео)

Израильская компания HomeBiogas, специализирующаяся на разработке решений для производства чистой энергии, запустила вторую кампанию на Kickstarter по сбору средств на биогазовую установку HomeBiogas 2.0, которая превращает отходы продуктов питания, навоз и другую органику в «чистый» газ, причем делает это в два раза быстрее первой версии.

Как заявляют авторы проекта, одна такая домашняя биогазовая установка способна каждый день вырабатывать газ для питания кухонной плиты (которая идет в комплекте системы) на протяжении трех часов, чего достаточно для ежедневного приготовления пищи для среднестатистической семьи.

«Компостирование – это, безусловно, хорошее направление, но с HomeBiogas вы можете получить больше от своих отходов. Система позаботится обо всех остатках с вашего стола и обеспечит выработку газа и жидких удобрений на ежедневной основе, — говорит Ошик Эфрати, генеральный директор и соучредитель HomeBiogas.

— Жидкое удобрение можно безопасно использовать для питания огорода, цветников, фруктовых деревьев или гидропонных мини-ферм. Такой продукт также может служить водно-азотной добавкой для компостной кучи и, несомненно, ускорит процесс компостирования».

Свою первую модель компания представила два года назад. Это также была компактная биогазовая станция, которая перерабатывала бытовые органические отходы и продукты жизнедеятельности домашних животных в газ, но делала это менее эффективно и представляла собой более громоздкое устройство.

Новая установка HomeBioGas 2.0 поставляется в собранном виде в коробке относительно не больших размеров и оснащена водонепроницаемым наружным слоем. Чтобы установить ее, достаточно заполнить рабочую емкость водой, вложить в газовый контейнер мешки с песком и добавить пищевых отходов.

Читайте также: Как Швеция перерабатывает 99% своего мусора

Внутри установки отходы разлагаются естественным образом с помощью анаэробных бактерий, которые выделяют биогаз в процессе жизнедеятельности. Специальный бак, объемом 700 литров, со временем наполняется готовым газом. Благодаря запатентованному механическому прессу, газ с постоянным давлением и равномерной скоростью поступает к кухонной печи.

«HomeBiogas 2.0 на 50% более продуктивен, чем предыдущая модель. Он обеспечивает более высокое газоснабжение и может одновременно поддерживать до четырех горелок», — говорит Эфрати.

Биоустановка не распространяет неприятны запахи, поскольку снабжено клапанной крышкой, изолирующей внутренние компоненты.

«Это означает, что любые запахи остаются внутри системы и, в отличие от систем

компостирования, никакие вредители не привлекаются», — объясняет Эфрати. — Наконец, в системе установлен фильтр, чтобы устранить любые неприятные запахи, такие как h3S, чтобы продукт, попавший на вашу кухню, был чистым, безопасным и без запаха».

По словам компании, большинство биогазовых установок на современном рынке являются достаточно масштабными и сложными системами, которые ограничиваются определенными областями или созданы специально для коммерческого использования, но Homebiogas лишена таких недостатков.

Израильский девайс для переработки домашних отходов всего за несколько дней собрал более 208 тысяч долларов, тогда как первоначальная цель составляет 75 тысяч. Заказать одну биогазовую установку на Kickstarter можно по цене 460 долларов, а первые поставки устройства планируются на март 2018 года.

Читайте также: Самые экологичные в мире писсуары появились в Париже (видео)

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

технология получения газа и преимущества использования

На чтение 7 мин. Просмотров 28 Опубликовано 03.04.2020 Обновлено 30.03.2020

С необходимостью решать вопросы по утилизации продуктов жизнедеятельности животных приходится сталкиваться каждому фермеру, независимо от его статуса. Чтобы погрузить, вывезти и захоронить отходы требуются немалые вложения. Существует эффективное и относительное решение, позволяющее превратить экскременты в деньги. Переработка навоза в биогаз — это технология, которой уже давно пользуются в развитых странах.

Общие сведения о биогазе

Из навоза можно получать газ, так как на 70% летучие выделения состоят из метана

Навоз содержит в себе множество питательных веществ и минералов. В малом количестве его можно реализовать в небольшом хозяйстве, где есть грядки и огороды. Для средних и крупных фермеров утилизация отходов является настоящей головной болью. Скапливающиеся кучи издают нестерпимый запах, являются источниками инфекции, их содержимое постепенно теряет свои полезные свойства.

Биогаз из навоза имеет практически одинаковый состав с природным газом, который используется в коммунальных системах. Образование горючих летучих соединений происходит благодаря деятельности анаэробных бактерий, для которых органическое сырье является источником пищи. Выделяемое ими вещество на 70% состоит из метана и на 30% из углекислого газа. Первый компонент легче воздуха, второй тяжелее, что способствует их естественному разделению без использования механики и электроники. Остается собрать газ из навоза и направить его к потребителям.

На этом преимущества добычи биотоплива в домашних условиях не заканчиваются. В бункере остается высококачественное удобрение, насыщенное фосфором и азотом, утратившее большую часть патогенных микроорганизмов, погибших в условиях отсутствия кислорода. Полученный газ по своим свойствам практически не уступает природным аналогам. По степени теплоотдачи 1 м³ сопоставим с 1,5 кг каменного угля.

Условия для образования газа из навоза

В реакторе нужно поддерживать температуру от 30 до 50 градусов для жизнедеятельности бактерий

Горючее вещество является продуктом жизнедеятельности миллиардов бактерий перерабатывающих органические остатки, которые производят домашние животные и птицы. Чтобы этот процесс происходил интенсивно и непрерывно, должны быть созданы соответствующие условия. Метан природного происхождения образовался в недрах земли, на территории с теплым климатом.

Чтобы получить газ из навоза необходимо следующее:

• Герметичный резервуар. Находящийся в воздухе кислород угнетающе действует на анаэробных бактерий. От этого их активность снижается, выработка горючих соединений уменьшается до минимума. Кроме этого, наличие кислорода способствует развитию болезнетворных организмов, вредных и опасных для здоровья человека. Не следует забывать и о специфических ароматах, которые издают фекалии.
• Температурный режим. Участвующие в процессе разложения навоза бактерии активизируются и отлично себя чувствуют при температуре + 30-50 ºС. Чтобы этого достичь, потребуется создать надежную и эффективную теплоизоляцию для емкости с навозом.
• Оборудование для сбора, хранения и транспортировки добытого сырья в дом. Установку нужного типа можно купить или сделать ее самостоятельно из подручных материалов. Второй способ дешевле, но требует больше времени и сил.

При правильном подходе к делу несложно получать до 4 л биотоплива на 1 л полезного объема емкости.

Технология получения биогаза из навоза

Полученный газ необходимо осушить, чтобы он мог гореть

Добыча газа из отходов и последующее его использование в качестве топлива позволяет сэкономить на коммунальных услугах и снизить нагрузку на окружающую среду. При большом объеме получаемого сырья его можно использовать для нагрева воды и выработки электроэнергии.

В качестве сырья для производства метана в домашних условиях применяются экскременты птиц, пушных животных, мелкого, среднего и крупного домашнего скота. Допускается включать в смесь ботву, опилки, траву, листву, животные жиры и субпродукты, оставшиеся после забоя.

Получение топлива происходит следующим образом:

1. Создание конструкции, которая по своему устройству напоминают место, где обитают анаэробные бактерии — желудок. Там тепло, темно и нет кислорода.
2. Приготовление смеси для брожения. Она на 90% должна состоять из воды без хлора. Раствор заливается и практически сразу начинается процесс брожения. При грамотно созданных условиях он длится около 12 дней.
3. Отработанный материал откачивается, вместо него заливается новый. Подсаживать свежих бактерий не нужно, так как они уже есть в помете.
4. Осушение биогаза. В нем содержится большое количество влаги, если продукт не переработать, гореть он не будет.
5. Сбор полученного топлива. Для этого используются цистерны, бочки, пластиковые резервуары или полимерные мешки.

Газодобывающие установки могут быть индивидуальными, для одного дома, или общими, снабжающими топливом несколько фермерских хозяйств, специализирующихся на животноводстве.

Схема базовой установки

Летом установка не требует затрат. Зимой необходим подогрев навозной жижи

Чтобы добыть биометан из навоза, нужно создать эффективную установку, в которой будет интенсивно и непрерывно происходить процесс брожения, вызванный деятельностью анаэробных бактерий. Чтобы перерабатывать сырье на протяжении года, вне зависимости от температуры воздуха, следует продумать систему подогрева.

Стандартная базовая установка состоит из таких частей:

• Биореактор. Представляет собой цистерну, емкостью 5-50 м³. Изделие имеет ревизионный люк, отверстия для подачи сырья, вывода удобрений и оттока продуктов брожения. Также в танке устанавливается устройство для перемешивания биомассы принудительного или естественного действия. Бак отделывается теплоизоляционным материалом для защиты от холода.
• Загрузочный контейнер. В него сваливается навоз и прочее сырье. После смешивания с водой субстанция насосом закачивается в реактор.
• Емкость для сбора удобрений. В него поступает отработанный материал, богатый минералами и питательными веществами.
• Система обогрева. Для поддержания нужной температуры под баком устанавливается отдельный обогреватель или по его периметру пускаются трубы от котла, работающего на биогазе.
• Трубопровод. В нем ставится фильтр, клапан, осушитель и компрессор. Эти конструкции забирают часть выделяемых из навоза веществ, но качество газа значительно повышается.
• Газгольдер. Находится на самой высокой точке конструкции. Предназначен для сбора и хранения готового продукта. Емкость хранилища соответствует расчетному объему производимого газа. Если бак металлический, газ содержится в нем под давлением до 12 атмосфер.

Некоторые модели установок оснащаются щитом управления. Это несколько увеличивает стоимость изделия, но полностью автоматизирует процесс получения биогаза. Контроллер поддерживает нужную температуру, производит перемешивание сырья, отводит газ, загружает навоз и откачивает отработанный материал.

Получение газа из навоза в домашних условиях

Кроме газа из биореактора получают качественное органическое удобрение

Для строительства установки для получения газа из навоза нет необходимости согласовывать свои планы с какими-либо инстанциями. Это сооружение замкнутого типа и не создает угрозы загрязнения почвы, атмосферы и грунтовых вод.

Возведение биореактора проводится в такой последовательности:

1. Определение места расположения и размера установки. Составление схемы.
2. Изготовление или покупка готового бака. Как вариант для маленького участка — строительство подземного резервуара из армированного бетона.
3. Сверление отверстий для труб, установка уплотнителей.
4. Установка бака для навоза и приема удобрения.
5. Прокладка коммуникаций (подающая и выводная труба, отопительный контур).
6. Монтаж баллона для сбора биогаза. Обустройство соединительного канала компрессором, фильтром и гидрозатвором.
7. Подвод воды и электричества.
8. Утепление и отделка сооружения, уборка территории.

Массу нужно постоянно перемешивать, чтобы она была однородной. Делать это можно вручную или с помощью электродвигателя. Используется миксер, закрепленный на верхней стенке реактора.

Добыча и использование биогаза дает фермерам множество преимуществ. Технология позволяет получать большой объем бесплатного топлива для отопления всех строений и высококачественные органические удобрения. При правильной организации процесс получения газа из помета можно вывести в отдельное прибыльное производство. Не стоит забывать и об экологии. Сжигание газа гораздо безопаснее, чем угля, мазута и дров.

Как получить биогаз в домашних условиях

Получить альтернативный источник энергии, биогаз, могут люди, которые занимаются разведением и содержанием домашних животных, птицы. Обычно в подобных хозяйствах скапливается много органических отходов, используемых в качестве сырья для переработки на топливо.

В нашей статье будет описана технология получения биогаза в домашних условиях.

Основные ведомости о биогазе

Сырьём для получения рассматриваемого вида топлива считается птичий помёт и навоз от свиней, коров и других животных. Как утверждают эксперты, газ биологического происхождения состоит из метана и других компонентов, причём количество основного вещества может колебаться от 50 до 80% в зависимости от вида используемых отходов. Метан также используется в наших системах отопления, и за него мы платим большие деньги.

Многочисленные исследования показали, что больше всего природного газа содержится в навозе свиней – до 0,58м3 на килограмм, а также в помёте индеек – не больше 0,64м3/кг. Минимальное количество альтернативного топлива получают из отходов, взятых от коров – около 0,2м3/кг. Как мы уже говорили, из всего объёма получаемого газа количество метана колеблется от 50 до 80%, остальное приходится на сероводород – не более 1% и углекислый газ. Доля последнего компонента не превышает 42%.

При сжигании 1м3 описываемого вещества выделяется около 7 киловатт энергии. Как отмечают эксперты, на обогрев одного квадратного метра загородного дома в течение отопительного сезона уходит до 45м3 биогаза. Рассматриваемое топливо образуется из навозной кучи самопроизвольно не зависимо от наших желаний и предпочтений. Куча навоза стандартного объёма (тракторный прицеп) перегнивает в течение года, причём выделение топлива происходит даже при отрицательных температурах, но этот процесс сильно растянут. Для ускорения процесса получения биогаза используются специальные технологии, об этом поговорим далее.

Как устроена биогазовая установка

При получении топлива в собственном приусадебном хозяйстве невозможно создать идеальные условия, которые применяются в промышленном производстве. Особенно это касается подачи тепла для подогрева генератора. Такой процесс нуждается в определённых затратах тепловой энергии, что в конечном итоге приведёт к подорожанию горючего.

А теперь разберёмся с материалами и технологией устройства биогазовой установки в домашних условиях. Для этого нам понадобится:

• большая ёмкость с минимальным объёмом в один кубический метр. Маленькие бачки и бочечки также могут использоваться в качестве основного резервуара, но в них будет выделяться мало горючего, через небольшое количество закладываемого сырья;
• при добыче альтернативного топлива у себя дома хозяин установки вряд ли будет подогревать ёмкость, но утеплить её нужно в обязательном порядке. Одним из вариантов решения подобной проблемы считается заглубления ёмкости в землю, при этом верхняя часть должна покрываться слоем теплоизоляции;
• в реакторе устанавливают ручную мешалку для ускорения процесса гниения отходов, причём участок, где закрепляется ручка устройства нужно герметизировать;
• предусматривают патрубки для подачи и вывода субстрата, получения готового топлива.

Технология получения биогаза в домашних условиях

Для начала необходимо тщательно измельчить сырьё, частицы навоза не должны превышать 1 сантиметра.

При соблюдении описанной рекомендации бактерии будут быстрее перерабатывать субстрат. Полученную массу тщательно перемешивают с водой из расчёта 7 литров чистой жидкости на 10 килограммов сырья. Теперь необходимо заполнить смесью ёмкость и закрыть реактор.

К ёмкости наведываются по несколько раз за день для перемешивания содержимого. Первый газ появится на поверхности реактора примерно на пятый день после засыпания субстрата. Топливо откачивают в специальную ёмкость при помощи компрессора. Если откачку не делать вовремя, то давление внутри ёмкости возрастёт, и процесс брожения замедлится. Отработанный субстрат заменяют новым через каждые две недели.

 

Биогаз. Получение метана в домашних условиях.

«Безумный Макс 3. Под куполом грома» все смотрели? Тогда читаем очередной копипаст, взятый отсюда: http://serhii.my1.ru/publ/stati_dr_avtorov/biogaz_…

Биогаз. Получение метана в домашних условиях.

Что такое биогаз?

В последнее время все большее внимание привлекают нетрадиционные, с технической точки зрения, источники энергии: солнечное излучение, морские приливы и волны и многое другое. Некоторые из них, например ветер, находили широкое применение и в прошлом, а сегодня переживают второе рождение. Одним из «забытых» видов сырья является и биогаз, использовавшийся еще в Древнем Китае и вновь «открытый» в наше время.

Что же такое биогаз? Этим термином обозначают газообразный продукт, получаемый в результате анаэробной, то есть происходящей без доступа воздуха, ферментации (перепревания) органических веществ самого разного происхождения. В любом крестьянском хозяйстве в течение года собирается значительное количество навоза, ботвы растений, различных отходов. Обычно после разложения их используют как органическое удобрение. Однако мало кто знает, какое количество биогаза и тепла выделяется при ферментации. А ведь эта энергия тоже может сослужить хорошую службу сельским жителям.

Биогаз — смесь газов. Его основные компоненты: метан (Ch5) — 55-70% и углекислый газ (СО2) — 28-43%, а также в очень малых количествах другие газы, например — сероводород (h3S).

В среднем 1 кг органического вещества, биологически разложимого на 70%, производит 0,18 кг метана, 0,32 кг углекислого газа, 0,2 кг воды и 0,3 кг неразложимого остатка.

Факторы, влияющие на производство биогаза.

Поскольку разложение органических отходов происходит за счет деятельности определенных типов бактерий, существенное влияние на него оказывает окружающая среда. Так, количество вырабатываемого газа в значительной степени зависит от температуры: чем теплее, тем выше скорость и степень ферментации органического сырья. Именно поэтому, вероятно, первые установки для получения биогаза появились в странах с теплым климатом. Однако применение надежной теплоизоляции, а иногда и подогретой воды позволяет освоить строительство генераторов биогаза в районах, где температура зимой опускается до -20?С. Существуют определенные требования и к сырью: оно должно быть подходящим для развития бактерий, содержать биологически разлагающееся органическое вещество и в большом количестве воду (90-94%). Желательно, чтобы среда была нейтральной и без веществ, мешающих действию бактерий: например, мыла, стиральных порошков, антибиотиков.

Для получения биогаза можно использовать растительные и хозяйственные отходы, навоз, сточные воды и т. п. В процессе ферментации жидкость в резервуаре имеет тенденцию к разделению на три фракции. Верхняя — корка, образованная из крупных частиц, увлекаемых поднимающимися пузырьками газа, через некоторое время может стать достаточно твердой и будет мешать выделению биогаза. В средней части ферментатора скапливается жидкость, а нижняя, грязеобразная фракция выпадает в осадок.

Бактерии наиболее активны в средней зоне. Поэтому содержимое резервуара необходимо периодически перемешивать — хотя бы один раз в сутки, а желательно — до шести раз. Перемешивание может осуществляться с помощью механических приспособлений, гидравлическими средствами (рециркуляция под действием насоса), под напором пневматической системы (частичная рециркуляция биогаза) или с помощью различных методов самоперемешивания.

Установки для получения биогаза.

В Румынии генераторы биогаза получили широкое распространение. Одна из первых индивидуальных установок (рис.1А) была введена в эксплуатацию еще в декабре 1982 года. С тех пор она успешно обеспечивает газом три соседствующие семьи, имеющие каждая по обычной газовой плите с тремя конфорками и духовкой. Ферментатор находится в яме диаметром около 4 м и глубиной 2 м (объем примерно 21 м3), выложенной изнутри кровельным железом, сваренным дважды: сначала электрической сваркой, а затем, для надежности, газовой. Для антикоррозионной защиты внутренняя поверхность резервуара покрыта смолой. Снаружи верхней кромки ферментатора сделана кольцевая канавка из бетона глубиной примерно 1 м, выполняющая функцию гидрозатвора; в этой канавке, заполненной водой, скользит вертикальная часть колокола, закрывающего резервуар.

Колокол высотой около 2,5 м — из листовой двух миллиметровой стали. В верхней его части и собирается газ.

Автор этого проекта выбрал вариант собирания газа в отличив от других установок с помощью трубы, находящейся внутри ферментатора и имеющей три подземных ответвления — к трем хозяйствам. Кроме того, вода в канавке гидрозатвора проточная, что предотвращает обледенение в зимнее время. Ферментатор загружается примерно 12 м3 свежего навоза, поверх которого выливается коровья моча (без добавления воды. Генератор начинает работать через 7 дней после наполнения.

Похожую компоновку имеет еще одна установка (рис. 1Б). Ее ферментатор сделан в яме, имеющей квадратное поперечное сечение размерами 2х2 и глубиной примерно 2,5 м. Яма облицована железобетонными плитами толщиной 10-12 см, оштукатурена цементом и покрыта для герметичности смолой. Канавка гидрозатвора глубиной около 50 см также бетонная, колокол сварен из кровельного железа и может на четырех «ушках» свободно скользить по четырем вертикальным направляющим, установленным на бетонном резервуаре. Высота колокола примерно 3 м, из которых 0,5 м погружено в канавку.

При первом наполнении в ферментатор было загружено 8 м3 свежего коровьего навоза, а сверху запито примерно 400 л коровьей мочи. Через 7- 8 дней установка уже полностью обеспечивала владельцев газом.

Аналогичную конструкцию имеет и генератор биогаза, рассчитанный на прием 6 м3 смешанного навоза (от коров, овец и свиней). Этого оказалось достаточно, чтобы обеспечить нормальную работу газовой плиты с тремя конфорками и духовкой.

Еще одна установка отличается любе пытной конструктивной деталью: рядом с ферментатором уложены присоединенные к нему с помощью Т-образного шланга три большие тракторные камеры, соединенные и между собой (риг. 2). В ночное время, когда биогаз не используется и накапливается под колоколом, возникает опасность, что последний из-за избыточного давления опрокинется. Резиновый резервуар служит дополнительной емкостью. Ферментатора размером 2х2×1,5 м вполне достаточно для работы двух горелок, а при увеличении полезного объема установки до 1 м3 можно получить количество биогаза, достаточное и для обогрева жилища.

Особенность этого варианта установки — устройство колокола 138 см и высотой 150 см из прорезиненного полотна, применяемого для изготовления надувных лoдок. Ферментатор представляет собой металлический резервуар 140х380 см и имеет объем 4,7 м3. Колокол вводится в находящийся в ферментаторе навоз на глубину не менее 30 см для обеспечения гидравлического заслона выходу биогаза в атмосферу. В верхней части разбухающего резервуара предусмотрен кран, соединенный со шлангом; по нему газ поступает к газовой плите с тремя конфорками и колонке для нагрева воды. Чтобы обеспечить оптимальные условия для работы ферментатора, навоз смешивается с горячей водой.Наилучшие результаты установка показала при влажности сырья 90% и температуре 30-35°.

Для обогрева ферментатора используется и эффект теплицы. Над емкостью сооружается металлический каркас, который покрывают полиэтиленовой пленкой: при неблагоприятных погодных условиях она сохраняет тепло и позволяет заметно ускорить процесс разложения сырья.

В Румынии генераторы биогаза используются и в государственных или кооперативных хозяйствах. Вот один из них. Он имеет два ферментатора емкостью по 203 м3, закрытых каркасом с полиэтиленовой пленкой (рис. 3). Зимой навоз обогревается горячей водой. Производительность установки составляет 300-480 м3 газа в день. Такого количества вполне хватает для обеспечения всех потребностей местного агропромышленного комплекса.

Практические советы.

Как уже отмечалось, решающую роль. в развитии процесса ферментации играет температура: нагрев сырья с 15? до 20° может вдвое увеличить производство энергоносителя. Поэтому часто генераторов имеет специальную систему подогрева сырья, однако большинство установок не оборудовано ею; они используют лишь тепло, выделяемое в процессе самого разложения органических веществ. Одним из важнейших условий нормальной работы ферментатора является наличие надежной ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ. Кроме того, необходимо свести к минимуму потери тепла при очистке и наполнении бункера ферментатора.

Необходимо помнить также о необходимости обеспечения биохимического равновесия, Иногда темпы производства бактериями кислот выше, чем темпы их потребления бактериями второй группы, В этом случае кислотность массы растет, а выработка биогаза снижается. Положение может быть исправлено либо уменьшением ежедневной порции сырья, либо увеличением его растворимости (по возможности, горячей водой), либо, наконец, добавкой нейтрализующего вещества — например известкового молока, стиральной или питьевой соды.

Производство биогаза может уменьшиться за счет нарушения соотношения между углеродом и азотом. В этом случае в ферментатор вводят вещества, содержащие азот, — мочу или в небольшом количестве соли аммония, используемые обычно в качестве химических удобрений (50 — 100 г на 1 м3 сырья).

Следует помнить, что высокая влажность и наличие сероводорода (содержание которого в биогазе может достигать 0,5%) стимулируют повышенную коррозию металлических частей установки. Поэтому состояние всех остальных элементов ферментатора следует регулярно контролировать и в местах повреждений тщательно защищать: лучше всего свинцовым суриком — в один или два слоя, а затем еще двумя слоями любой масляной краски.

В качестве трубопровода для транспортировки биогаза от выпускного патрубка в верхней части колокола установки до потребителя могут использоваться как трубы (металлические или пластмассовые), так и резиновые шланги. Их желательно вести в глубокой траншее, чтобы исключить разрывы из-за замерзания зимой конденсировавшейся воды. Если же транспортировка газа с помощью шланга осуществляется по воздуху, то для отвода конденсата необходимо специальное устройство. Самая простая схема такого приспособления представляет собой U-образную трубку, присоединенную к шлангу в самой нижней его точке (рис. 4). Длина свободной ветви трубки (х) должна быть больше, чем выраженное в миллиметрах водяного столба давление биогаза. По мере того как в трубку стекает конденсат из трубопровода, вода выливается через ее свободный конец без утечки газа.

В верхней части колокола целесообразно также предусмотреть патрубок для установки манометра, чтобы по величине давления судить о количестве накопленного биогаза.

Опыт эксплуатации установок показал, что использование в качестве сырья смеси разных органических веществ дает больше биогаза, чем при загрузка ферментатора одним из компонентов. Влажность сырья рекомендуется немного уменьшать зимой (до 88-90%) и повышать летом (92-94%). Вода, которую используют для разбавления, должна быть теплой (желательно 35-40°).

Сырье подается порциями, по крайней мере один раз в сутки. После первой загрузки ферментатора нередко сначала вырабатывается биогаз, который содержит более 60% углекислого газа и поэтому не горит. Этот газ удаляют в атмосферу, и через 1 -3 дня установка начнет функционировать нормально.

Компрессор метан для природного газа, заправка и закачка газа

Альтернативным видом топлива для применения на автомобиле уже давно считается природный газ метан. Он более экологичен, более безопасен и, самое главное, экономичен.

Природный газ не имеет запаха. В него умышленно добавляют одоранты, чтобы можно его было распознать.

Для того, чтобы заправить автомобиль газом, его необходимо сжать. Компрессор для заправки газом может быть установлен даже в домашних условиях.

Компрессоры делятся на 2 вида, в зависимости от типа сжатия газа. Сжатие газа может быть объемным и динамическим. Сжатие газа объемным способом применяется в винтовых и поршневых компрессорах, а динамическим в центробежных компрессорах.

Компрессоры для сжатия природного газа применяются на АГНКС, для транспортировки и хранения газа. Компрессор газ метан сжимает газ до 200-250 атмосфер.

Компрессор природного газа

На выставке GasSuf ежегодно участники демонстрируют компрессоры газ метан для установки на автогазонаполнительных компрессорных станциях. На выставке можно ознакомиться и с небольшими компрессорными станциями, предназначенными для некоммерческих целей использования. Компрессор для закачки метана будет актуален для предприятий с собственным автопарком. Такой компрессор природного газа для заправки небольшого собственного парка техники производится размером примерно в стиральную машину. Установка собственной минизаправки метаном особенно актуальна, если рядом поблизости нет АГНКС. Поэтому, при переводе транспорта на газомоторное топливо можно не переживать о том, что негде будет заправить автомобиль. Всегда есть оптимальный выход из такой ситуации – приобрести и установить собственный компрессор для заправки газом автомобиля.

Перевод автомобиля на природный газ считается особенно выгодным для тех, кто много ездит и, соответственно, много тратит денег на бензин. Ведь экономия средств при использовании метана вместо бензина, может быть в 3 раза выгоднее! Затраты на переоборудование окупаются примерно за 1 или 1,5 года. Также, применение газа вместо бензина положительно сказывается на техническом состоянии машины. Двигатель, работающий на метане, меньше изнашивается, чем при работе на бензине. И удобно то, что автомобиль может ездить и на метане и на бензине. Если газ заканчивается, автомобиль автоматически переключается на бензин, либо можно самому переключать на тот вид топлива, который хочешь. 

Компрессор заправки метаном вместе с газобаллонным оборудованием при расходе топлива 10 л/100 км вполне может окупиться через 85-90 тыс. км.

Посетив выставку, Вы сможете больше узнать о преимуществах перевода транспорта на газ, посчитать примерную стоимость закупки всего необходимого оборудования, его установку и срок окупаемости вложенных инвестиций.   

Компрессоры для метана будут представлены на стендах компаниями Graf, Shelf, Fornovo Gas, «Ленпромавтоматика», «Кировский газоперерабатывающий завод», «Микрометан» и другие.

 Ждем Вас с 22 по 24 октября на выставке GasSuf в Москве, КВЦ «Сокольники», пав. 4.

Заправка автомобиля метаном в домашних условиях

В Европе и США активно продвигается моторное топливо — метан. Так в Италии уже больше 40 тыс. автомобилей заправляются метаном. В Германии каждый месяц открывается больше 10 заправок метаном, а во всей Европе их уже более 2000.

Для заправки автомобиля метаном необходимо сильное сжатие природного газа. Рабочее давление газобаллонного оборудования 200-220 атм. В баллон емкостью 100 л. входит 20-23 кубических метров природного газа. Максимальное давление на которые рассчитаны баллоны 250 атм., проверочное 300 атм.

Вес баллонов зависит от материала. Металлический баллон 50 л. весит более 60 кг, металлокерамический того же объема более 40 кг.

Компрессор АК-150

В Италии, Канаде и США заправиться метаном можно у себя в гараже (видеоролик есть ниже, уже сие новшество дошло и до Украины). Необходимо наличие компрессора, стоимость его от 3000 до 10000 долларов. Производительность 20 кубических метров газа (заправка одного автомобиля) за 4-10 часов. Производительность зависит как от компрессора, так и от входного давления.

При неправильной установке или расчете мини — АГНКС существует опасность посадить всю газовую сеть микрорайона. Подключение компрессора может привести к выкачке газа из газовой сети подобно пылесосу, вплоть до срабатывания защитного оборудования ГРП. Избыточное давление в газовой сети должно быть около 2 кПа. При незапроектированном отборе газа свыше производительности редукторов, установленных в ГРП, сработает защитная автоматика и весь микрорайон останется без газа.

Например для заправки 20 кубических метров газа автомобиля необходимо выкачать природный газ из 1,3 км трубопровода сети низкого давления диаметром 140 мм.

Подключение компрессора технически возможно к сетям среднего давления 3-12 атм, например при персональном ГРП в частном доме. Со среднего давления компрессор легче и быстрее поднимет давление, так же меньше тратится электроэнергии.

Кроме вышеописанного существует проблема сертификации такого оборудования в странах СНГ.

Чтобы сжать газ до давления в 40-70 атмосфер для его транспортировки по магистральному газопроводу от скважин добычи до места реализации на расстояние 1000-2000 км сжигается в турбинах около 10% транспортированного газа. Далее газ приходит через некоторое количество регуляторов, которые «обмерзают», но снижают давление. Давление является потенциальной энергией. Сейчас проектируются к установке на ГРС турбодетандеры — турбины с электрогенератором, которые раскручиваются потоком газа и вырабатывают электроэнергию, при этом снижая давление газа. Таким образом можно вернуть до одной четвертой части энергии, потраченной на сжатие газа на компрессорных станциях.

Альтернативным вариантом может быть использование военного компрессора АК-150С, устанавливаемого на танки, самолёты, БМП и другую военную технику в комплексе с электромотором 1,5 — 3 кВт.

Также рекомендуем к прочтению статью: Заправка природным газом на АГНКС.

И напоследок, видеоролик по компактной малогабаритной сертифицированной заправке природным газом 

В видеоролике представлена малогабаритная газовая заправка бытового типа.

Если статья оказалась полезной, в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже — это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!

АГНКС 2021 — Каталог АГНКС

В этом разделе предлагаем Вашему вниманию информацию о компактных компрессорах для сжатия природного газа. Эти компрессоры предназначены для заправки природным газом различных устройств и главным образом используются, чтобы сжать и заправить природным газом автомобили давлением 200 бар.

Действующих метановых заправок (АГНКС) на территории РФ на сегодняшний день около 400 штук, что для территории такой громадной страны как Россия явно не достаточно… И зачастую эти заправки расположены очень далеко от автовладельцев, использующих природный газ в качестве моторного топлива (иногда в соседних городах или даже областях).

Простым решением в этом случае может быть применение своего собственного компрессора для сжатия метана. Мы можем предложить вам целое семейство итальянских компрессоров, которые условно можно отнести к бытовому классу, так как они могут быть установлены везде, где есть доступ к бытовой или магистральной газовой сети и источнику электропитания 220 В.

Монтаж и установку газовых компрессоров могут производить организации (или ИП), которые имеют свидетельство о допуске СРО для работ по устройству наружных сетей газоснабжения, при этом их специалисты должны иметь соответствующий допуск на работу с газоопасным оборудованием!

К сожалению, в России  (в отличие от всего остального цивилизованного мира) подключение компрессорного метанового оборудования непосредственно в частном доме запрещено. Точнее, у нас нет определенного закона, который регламентировал бы этот вопрос, кроме  норм пожарной безопасности НПБ111-98. Согласно этим нормам оборудование с наличием сжатого природного газа необходимо устанавливать на расстоянии, как минимум, 35 метров от жилых и общественных зданий.

На производстве, руководствуясь теми-же нормами можно построить, так называемый метановый газозаправочный пункт (МГЗП) на расстоянии не менее 25 метров от производственных или складских зданий и сооружений.

Основные параметры мини-агнкс:

• Производительность (FGD) 1,5-5 м^З/час
• Давление избыточное газа на входе 0. 03 атм (при более высоких значениях входного давления газа в магистрали необходима установка понижающего редукционного клапана)
• Давление избыточное газа на выходе 200 бар или 250 бар.
• Мощность двигателя   от 0,8 кВт до 3 кВт

Технические характеристики и стоимость:

Модель	MCH-3 Италия	FMQ-2,5 Италия	МКМ-04 Россия	МКМ-05 Россия	MCH-5 EVO Италия
Производительность (м3час) @ 250 бар изб. рабочего давления	3	3,5	3,5	5	5
Время заправки одного 50-ти литрового баллона	3,5 часа	3 часа	3 часа	2 часа	2 часа
Давление на входе изб. (атм)	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03
Давление на выходе изб. (атм)	200	200	200	200	200 / 250
Мощность двигателя (кВт)	1,5	1,2	1,2	3	3
Габаритные размеры (Д х Ш х В), мм	470 х 400 х 710	540 х 500 х 990	500 х 500 х 600	640 х 320 х 340	800 x 670 x 1060
Вес, кг	39,5	68	55	41	160
Варианты установки	на стене	на полу	на полу	на полу	на полу
Тип смазки	масляный	безмасляный	безмасляный	масляный	масляный
Стоимость, (вкл. НДС)	300 000 руб	435 000 руб	330 000 руб	300 000 руб	600 000 руб

 

Подробнее о бытовых метановых компрессорах:

 

Видео по компрессору PHILL:

Видео по этой теме

Сделайте генератор биогаза для производства собственного природного газа

Вы можете использовать многие домашние органические «отходы» для производства собственного природного газа для приготовления пищи, освещения, отопления помещений и воды. Этот газ, известный как «биогаз», также может заменить природный газ на основе ископаемого топлива в качестве топлива для двигателя или абсорбционной системы охлаждения, такой как газовый холодильник или чиллер. Некоторые бензиновые двигатели разработаны или могут быть модифицированы для использования с природным газом, пропаном или биогазом. Дизельные двигатели могут принимать до 80 процентов биогаза.

Биогаз представляет собой смесь в первую очередь горючих газов, в основном метана, и углекислого газа, который образуется везде, где органический материал разлагается анаэробно (без кислорода), например, в воде, глубоко на свалке или в кишечниках животных, включая вас.

Я предпочитаю термин «генератор» для системы, потому что он передает намерение произвести что-то. Построив домашний биогазовый генератор, вы сможете производить достаточно топлива, по крайней мере, для получения энергии для приготовления пищи. Семье со скромными ежедневными потребностями в приготовлении пищи потребуется как минимум теплый, сытый генератор на 200 галлонов (27 кубических футов).Такое количество биогаза позволит ежедневно готовить на плите около часа. Начните с малого, чтобы получить представление о биогазе, сделав небольшой генератор из одной бочки емкостью 55 галлонов. Найдите планы в Справочнике домовладельца по энергетике.

Вы можете получить много энергии домашнего биогаза?

Хорошо управляемый метановый котел может производить примерно собственный объем биогаза каждый день. В любом месте от 10 до 60 процентов твердых веществ будут превращаться в биогаз во время сбраживания, поэтому ожидайте от 3 до 18 кубических футов доступной энергии биогаза на каждый фунт сухого материала.

Точный состав биогаза зависит от того, что вы загружаете в варочный котел. Основным ингредиентом биогаза является метан. Метан (химически известный как Ch5) является основным компонентом обычного природного газа, обычно используемого для приготовления пищи и отопления, хотя биогаз не так энергоемок. Содержание метана в биогазе, вероятно, будет составлять от 50 до 80 процентов по сравнению с примерно 70-90 процентами в природном газе, поставляемом коммунальными предприятиями. Природный газ содержит до 20 процентов других горючих газов, таких как пропан, бутан и этан, а биогаз — нет.Основными негорючими компонентами биогаза являются диоксид углерода, некоторое количество водяного пара, азот и, возможно, следы сероводорода.

Хорошим материалом для производства биогаза как с точки зрения производства, так и с точки зрения наличия, является свежесрезанная скошенная трава, из которой можно производить около 1–1⁄2 кубических футов биогаза на фунт. При такой скорости около 20 фунтов скошенной травы будут производить один час топлива для приготовления пищи (даже лучше силос из травы, для производства такого же количества биогаза требуется всего около 10 фунтов).Пищевые отходы могут давать немного большее количество биогаза на фунт, чем трава, но большинство людей будут иметь доступ к обрезкам травы в больших количествах (см. Слайд-шоу для сравнения различных материалов). Если у вас есть корова, свежий навоз хорошо подходит для производства метана на ферме, несмотря на его относительно низкую урожайность на фунт сухого веса. Одна корова будет производить около 140 фунтов (18 галлонов) навоза каждый день, что в конечном итоге может дать в среднем 85 кубических футов биогаза или около трех часов ежедневного топлива для приготовления пищи.(Имейте в виду, что навоз, производимый в те часы, когда ваша корова находится на пастбище, будет трудно собрать.)

Производство биогаза в метановом котле

Если вы можете компостировать его, вы сможете его переварить. Идеальные ингредиенты биогаза — это те материалы, которых у вас есть в изобилии, удобные и постоянные поставки, поэтому вы можете производить стабильные и полезные количества биогаза. Практически любая комбинация овощей, пищевых отходов, обрезков травы, навоза, мяса, отходов скотобойни и жиров будет работать, если ваш рецепт содержит правильное соотношение углерода и азота.Избегайте использования слишком большого количества древесных продуктов, таких как древесная щепа и солома, которые содержат большое количество лигнина (часть стенок растительных клеток, устойчивых к микробному разрушению), который имеет тенденцию затруднять процесс пищеварения.

Генератор метана обычно содержит подающую трубку для заполнения емкости варочного котла, выпускное отверстие для сточных вод для удаления сброженных твердых веществ и жидкостей (называемое «дигестатом»), выпускное отверстие для газа и сборный резервуар для хранения биогаза.

Для производства биогаза в домашних условиях сначала смешайте воду с органическим материалом или «сырьем». «Диапазон общего содержания твердых веществ в смеси для оптимального производства биогаза составляет от 2 до 10 процентов, что означает, что от 90 до 98 процентов материала внутри вашего генератора может быть водой, включая воду, которая является частью вашего сырья. Измельчите или измельчите твердый материал на кусочки размером 1 дюйм или меньше. Наличие большей площади поверхности, доступной для микробов, будет способствовать лучшему усвоению органического материала. Волокнистый материал может легче перевариваться, если он стареет в течение нескольких дней (позволяя грибкам и бактериям начать расщепление волокна) перед тем, как попасть в генератор.

После того, как вы добавили сырье, добавьте воды, достаточной для приготовления суспензии, а затем добавьте заквасочную культуру организмов, продуцирующих метан. Эти микробы, известные как «метаногены», естественным образом присутствуют в навозе большинства животных, поэтому, если вы используете навоз, добавлять их не нужно. Но если вы хотите переваривать только пищевые отходы или траву, вам необходимо сделать инокуляцию, чтобы запустить биологические процессы (в идеале, вам нужно будет сделать это только один раз).

Поддерживайте температуру в контейнере, близкую к температуре тела, от 90 до 100 градусов по Фаренгейту, и вы должны будете производить биогаз примерно через неделю.Чтобы уменьшить количество необходимого внешнего тепла, поместите генератор на солнце или в теплицу. Для дополнительной изоляции оберните генератор тонкой, гибкой изоляцией из вспененного материала или даже пузырчатой ​​пленкой, покрытой устойчивым к УФ излучению черным или прозрачным полиэтиленовым пластиком толщиной 6 мил.

Когда вы производите биогаз, направляйте его в простой контейнер для хранения, такой как небольшая бочка, перевернутая в большую бочку, наполненную водой (см. Слайд-шоу). Можно использовать любой контейнер для хранения, который является воздухонепроницаемым и расширяемым при поступлении и выходе газа.Прикрепите внешний груз к резервуару для хранения, чтобы добиться нужного давления, требуемого вашей газовой установкой.

Вы определите время удерживания — время, необходимое генератору для преобразования твердых веществ в биогаз — путем прямого наблюдения. После того, как ваш генератор загружен и заработает, следите за скоростью производства газа, наблюдая за расширением бочки для сбора газа. Когда расширение замедляется, производительность падает, и пора кормить. Возможно, вам потребуется кормить каждый день или раз в неделю, в зависимости от смеси материалов и условий внутри генератора.Кормить лучше всего по рецепту. (Узнайте о разработке рецептов в The Homeowner’s Energy Handbook.)

Effluent — это смесь со слабым запахом компостируемых твердых частиц и богатой питательными веществами жидкости из вашего биогазового генератора. Вы можете вносить сточные воды прямо в свой сад в качестве улучшения почвы, но разумно сначала слить сточные воды в компост, чтобы уничтожить любые патогены.

Температура биогазового генератора: самая важная деталь

В большинстве случаев материал, который вы помещаете в хорошо обслуживаемый генератор метана, работающий в диапазоне температур от 70 до 105 градусов, будет достаточно хорошо перевариваться примерно через месяц (вы будете постоянно добавлять сырье по мере разложения материала). Условия, которые вы попытаетесь имитировать в генераторе, аналогичны условиям в кишечнике животного. Биологическая активность в генераторе будет выделять некоторое количество тепла, но в зависимости от вашего климата вам может потребоваться дополнительное тепло.

Для производства газа зимой в холодном климате вам потребуется дополнительный источник тепла. Более крупный генератор может производить достаточно газа, чтобы часть его могла непрерывно нагревать воду, которая может циркулировать по закрытым трубопроводам и действовать как теплообменник.Или вы можете обернуть внешнюю часть бочки гибкой трубкой, покрытой изоляцией, и прокачивать через нее горячую воду (узнайте, как построить солнечный коллектор). Другой вариант — это погружной электрический водонагреватель с термостатическим управлением, предназначенный для предотвращения замерзания поилок домашнего скота.

Оцените затраты на обеспечение теплом и преимущества добычи газа. Если вы живете в жарком климате, обеспечьте тень, чтобы температура внутри генератора не поднималась намного выше 105 градусов.

Соображения безопасности

Никогда не производите биогаз в помещении или в закрытых помещениях. Метан — горючий газ, который воспламеняется при смешивании с воздухом и при воздействии пламени. Генератор биогаза может взорваться, если давление упадет и пламя сможет вернуться через трубопровод. Риски такие же, как при обращении с обычным природным газом и его хранении.

Бесплатные планы

В Полном справочнике по биогазу вы можете найти в Интернете планы по созданию генераторов объемом до 2640 галлонов.Иметь биогазовый генератор — это все равно, что кормить еще одного рта, но при правильной настройке и стабильной поставке сырья вы сможете производить природный газ, не содержащий ископаемых углеводородов, для удовлетворения различных потребностей в энергии на своем участке.

---

Энергия биогаза из метана со свалок

Городские свалки твердых отходов составляют третий по величине источник выбросов метана в США. Но вместо того, чтобы выбрасывать метан в атмосферу, где он усугубляет изменение климата, его можно улавливать для производства электроэнергии. По данным Агентства по охране окружающей среды США, около 600 свалок в США улавливают метан для использования в различных целях, в том числе для обжига стеклодувных и гончарных изделий, обогрева теплиц и даже питания ледового катка. Другие запланированные проекты будут преобразовывать свалочный газ в метанол для использования в качестве альтернативного топлива для автомобилей. — Кале Робертс

---

Пол Шекель (Paul Scheckel) — практический помощник по дому, работающий вне сети, и консультант по эффективности для коммунальных предприятий, домовладельцев и предприятий.Закажите его книгу The Homeowner’s Energy Handbook .

---

Первоначально опубликовано: август / сентябрь 2014 г.

Как сделать — Генератор метана

Вы можете получать энергию из биогаза с помощью генератора метана своими руками.

Производство метана из навоза с использованием собственных небольших отходов для получения энергии из биогазового реактора возможно для многих небольших хозяйств.

Что такое биогазовая энергия?

Энергия биогаза производится за счет сжигания метана, образующегося при разложении органических отходов.

Малый биогазовый генератор Метан химически относится к газу Ch5. Он не имеет цвета, запаха и, конечно же, легко воспламеняется. Метан широко используется в качестве основного компонента природного газа.

Когда органические материалы разлагаются бактериями анаэробно (то есть в отсутствие кислорода), образуются метан и диоксид углерода.

Источники энергии биогаза

Практически любые органические отходы могут быть разложены как генератор метана — растения (мягкий материал лучше древесного материала), отходы животноводства и даже отходы жизнедеятельности человека.

На муниципальном уровне свалки действуют как варочные котлы биогаза и мощные генераторы метана. Даже в Перте, Австралия, компании активно собирают этот метан для производства экологически чистой биогазовой электроэнергии.

Фактически, поскольку несгоревший метан, выбрасываемый в атмосферу, является мощным парниковым газом, 10% нашего личного воздействия на климат происходит из пищевых отходов, которые мы кладем в мусорные баки, которые в конечном итоге разлагаются на свалке.

При преобразовании малых отходов в энергию можно получить метан из навоза или даже из сточных вод.А энергия биогаза постоянно вырабатывается в пищеварительных системах, таких как ваша и коровья … да, пердуны тоже — это метан!

Посмотрите это видео, чтобы узнать, как сделать простой домашний варочный котел:

Плюсы и минусы систем генерации метана

Преимущества

Оптимально использует органические отходы. Вы можете сначала получить топливо из осадка сточных вод и жидкого навоза и одновременно предотвратить сток и выбросы метана, и вы все равно будете получать удобрения в конце процесса.

— это чистый, легко контролируемый источник возобновляемой энергии.

Использует метан, мощный парниковый газ.

Снижает уровень патогенов (возбудителей болезней) в отходах.

Остаток является ценным органическим удобрением.

Простой в сборке и эксплуатации.

Низкие требования к обслуживанию.

Может эффективно использоваться для приготовления пищи, отопления, газового освещения, абсорбционных холодильников и газовых двигателей.

Без запаха (если нет утечки, о которой вы все равно захотите узнать и немедленно устранить!).

Недостатки

Наиболее практично для производства и использования у источника отходов. Это связано с тем, что энергия, необходимая для сжатия газа для транспортировки или преобразования его в электричество, является чрезмерной, что снижает эффективность производства энергии из биогаза.

В целях безопасности необходимо соблюдать основные меры предосторожности (см. Ниже).

Маломасштабные отходы для производства энергии Системы генерации метана

Биогаз Энергия

Каждый килограмм биоразлагаемого материала дает около 0.4 м (400л) газа.

Таким образом, на практике, при использовании небольших отходов в энергетических системах, если у вас есть домашний скот, а также кухонные и человеческие отходы, вы можете легко удовлетворить свои потребности в приготовлении пищи и освещении:

2 газовых кольца на пару часов в день будут использовать 1-2 м

Для газовых фонарей требуется около 0,1 м3 (100 л) в час.

Однако использование любого двигателя (например, генератора или насоса) выходит за рамки бытового. (Лучше использовать водорослевое биодизельное топливо!)

Какого размера требуется метановый генератор?

Если метан образуется из навоза, собирайте навоз в течение нескольких дней, чтобы определить среднесуточное производство навоза.Исходя из этого, можно рассчитать установку для варки биогаза соответствующего размера.

Например, при наличии 55 кг навоза в день требуется установка 8 м3; там, где в день всего 6 кг навоза, достаточно растения объемом 1 м3.

Для семьи из 8 человек с несколькими животными (скажем, 8-10 коров) в Индии обычно используется 10-метровый варочный котел с 2-метровым хранилищем газа.

Идеальные температуры для производства метана из навоза

Срок хранения материала в варочном котле периодического действия зависит от температуры (от 2 недель при 50 ° C до 2 месяцев при 15 ° C).Среднее значение составляет около 1 месяца, поэтому измерьте, сколько материала вы будете добавлять каждый день, и умножьте его на 30, чтобы рассчитать размер варочного котла.

В то время как анаэробное сбраживание происходит при температуре от 32 F (0C) до 150 F (65 C), оптимальный диапазон температур для микробной активности, вырабатывающей метан, составляет от 85 F (29 C) до 95 F (35 C).

При температурах ниже 60F (16C) добыча газа незначительна. В более холодном климате возможными стратегиями являются размещение варочного котла в теплице и, возможно, использование некоторого количества метана для обогрева системы.

Системы генерации метана

Биогазовый варочный котел — это компонент системы, куда животные, человеческие и другие органические отходы вводятся, обычно в виде суспензии с водой, для анаэробного разложения.

Контейнер для хранения используется для хранения произведенного газа, из которого он подается по трубопроводу для сжигания в качестве топлива. Хранение переменного объема (например, гибкий мешок или плавающий барабан) проще, дешевле и энергоэффективнее, чем цилиндры высокого давления, регуляторы или компрессоры.

Когда варочный котел опорожняется, отработанные сточные воды сушатся для последующего повторного использования в качестве удобрения.

Типы биогазовых котлов

Двумя основными типами варочных котлов являются варочные котлы непрерывного и периодического действия. Варочные котлы непрерывного действия имеют постоянную пропускную способность материала, а варочные котлы периодического действия извлекают газ из содержащейся партии материала, который затем опорожняется и добавляется новая партия.

Поскольку дров для приготовления пищи стало не хватать, миллионы небольших варочных котлов непрерывного действия используются в развивающихся странах, особенно в Индии и Китае.В развитых странах варочные котлы, как правило, более крупномасштабные, они принимают навозные жижи и бытовые сточные воды.

Конструкция генератора метана

Индийская конструкция с цилиндрической шахтой стала популярной во всем мире благодаря своей надежности и простоте. Он состоит из двух основных частей: резервуара для жидкого навоза и закрытого газовой крышки или бочки для улавливания газа, выделяемого из пульпы.

Биогазовый дигестор периодического действия бытового масштаба

Небольшой экспериментальный биогазовый реактор в Редфилде.Отходы помещаются в масляную бочку, неопреновая крышка поднимается, когда наполняется газом, газ поступает в контейнер (перевернутый пластиковый барабан с гидрозатвором), который поднимается по мере поступления большего количества газа.
Когда газ наполняется, его можно отводить и использовать с маленьким газовым кольцом.

Варочные котлы периодического действия на базе контейнера (см. Фото выше) возможны в бытовых масштабах.

Мини-метаногенератор пр.

Инструкции по изготовлению мини-генератора метана (проект по обучению костюму) находятся в «Руководстве по производству метана-биогаза», которое, наряду с множеством других бесплатных электронных книг по устойчивому образу жизни, можно бесплатно получить здесь.

Безопасность метана

Как и в случае с электричеством и другими энергетическими системами, безопасность обычно обеспечивается, если осознаются риски и соблюдаются разумные меры предосторожности.

Опасность пожара или взрыва

Очевидно, что метан легко воспламеняется и даже может быть взрывоопасным. Имея это в виду…

Зона метаногенератора должна хорошо вентилироваться, чтобы предотвратить скопление захваченных газов.

Вблизи варочного котла не допускается использование открытого огня, электрическое оборудование должно быть подходящего качества, обычно «взрывобезопасным», а другими источниками искр являются любые металлические или стальные инструменты или другие предметы, электроинструменты, обычные электрические выключатели, мобильные телефоны и статическое электричество держатся на безопасном расстоянии.

В линию подачи должен быть включен пламегаситель, длина которого должна быть не менее 20 м. Инструкции по созданию пламегасителя можно найти здесь.

Риск удушья

Биогаз вытесняет воздух, снижая уровень кислорода, поэтому любая зона варочного котла должна хорошо вентилироваться.

Болезнь

Несмотря на то, что отработанный шлам потерял множество патогенных микроорганизмов, в производстве энергии биогаза задействовано большое количество микробов!

Поэтому избегайте контакта с содержимым варочного котла и тщательно вымойте после работы с генератором метана (особенно перед едой или питьем).

превращение пищевых отходов в возобновляемые источники энергии

Вчера вечером я приготовил для своей семьи вкусный ужин из макарон, используя энергию биогаза. Сегодня утром у всех нас были яйца, приготовленные на биогазе. Я не знаю, что на ужин сегодня, но знаю, что даст энергию для приготовления пищи: биогаз.

И не просто биогаз — это домашний биогаз, производимый на заднем дворе нашего пригорода, как часть моих текущих «практических исследований» в области устойчивой энергетики.

---

Прочитайте больше: Биогаз: пахнет решением наших проблем с энергией и отходами

---

В эпоху тревожных климатических изменений и надвигающегося сокращения добычи ископаемых источников энергии преимущества биогаза очевидны.Это возобновляемый источник энергии с нулевыми чистыми выбросами парниковых газов. И все же его потенциал в значительной степени остался неиспользованным, по крайней мере, в развитом мире.

Основываясь на своих исследованиях и опыте, я утверждаю, что биогаз собственного производства — чрезвычайно многообещающая технология, время которой пришло. Фактически, я считаю, что это могло бы спровоцировать внутреннюю революцию в области зеленой энергетики, если бы мы только позволили этому.

Что такое биогаз?

Биогаз образуется, когда органическое вещество разлагается в анаэробных условиях (то есть в отсутствие кислорода).В результате этого процесса образуется смесь газов — в основном метана, немного углекислого газа и крошечных порций других газов, таких как сероводород.

Когда биогаз фильтруют для удаления сероводорода, полученную смесь можно сжигать в качестве источника энергии для приготовления пищи, освещения или нагрева воды или помещения. В сжатом состоянии может использоваться в качестве топлива для транспортных средств. В промышленных масштабах биогаз может использоваться для производства электроэнергии или даже очищаться и подаваться в газовую сеть.

Типы органических веществ, используемых для производства биогаза, включают пищевые отходы, животный навоз и побочные продукты сельского хозяйства.Некоторые коммерческие системы используют сточные воды для производства и улавливания биогаза.

Преимущества биогаза

Основным преимуществом биогаза является его возобновляемость. В то время как производство нефти и других ископаемых видов топлива в конечном итоге достигнет пика и снизится, мы всегда сможем производить биогаз, пока светит солнце и растения могут расти.

Биогаз имеет нулевые чистые выбросы парниковых газов, потому что CO₂, который выбрасывается в атмосферу при его сгорании, — это не больше, чем то, что было извлечено из атмосферы, когда органическое вещество было впервые выращено.

Как уже отмечалось, когда органическое вещество разлагается в анаэробных условиях, образуется метан. Было подсчитано, что ежегодно в атмосферу выбрасывается от 590 до 800 миллионов тонн метана. Это плохие новости для климата — фунт за фунт, метан — гораздо более мощный парниковый газ, чем CO₂.

Но в биогазовой системе этот метан улавливается и в конечном итоге превращается в CO₂ при сжигании топлива. Поскольку CO₂ в любом случае должен был попасть в атмосферу в результате естественного разложения, чистые выбросы биогаза нулевые.

Есть и другие преимущества. Органические вещества, используемые в варочных котлах биогаза, обычно являются отходами. Используя биогаз, мы можем уменьшить количество пищевых отходов и других органических материалов, отправляемых на свалки.

Кроме того, биогазовые системы производят богатый питательными веществами ил, который можно разбавить водой и превратить в удобрение для садов или ферм. Все это может помочь повысить энергетическую независимость, повысить устойчивость и сэкономить деньги.

Мой эксперимент с биогазом

В духе научных исследований я установил одну из немногих доступных в настоящее время домашних биогазовых систем, поставленная за чуть более 1000 австралийских долларов, и был впечатлен ее простотой и функциональностью.(Обратите внимание, что у меня нет никаких коммерческих или иных аффилированных отношений с производителем.)

На практике я выбрасываю около 2 кг пищевых отходов каждый день, и до сих пор у меня было достаточно газа, чтобы готовить, иногда два раза в день. Если бы мне когда-нибудь понадобилось больше газа, я мог бы добавить больше органических веществ. Я буду продолжать следить за системой в рамках своего исследования и в свое время опубликую обновления. Если интересно, посмотрите это пространство.

Моя личная мотивация к изучению биогаза (связанная с моими исследованиями) возникает в первую очередь из желания обезуглерожить использование энергии в моем доме.Все идет нормально. Мы отключились от обычной газовой сети, и теперь у нас есть больше денег, чтобы потратить их на такие проекты, как расширение нашей солнечной батареи.

Учитывая вызывающий тревогу уровень пищевых отходов в Австралии, мне также нравится идея превратить эти отходы в экологически чистую энергию. Мои соседи любезно жертвуют свои органические вещества в дополнение к нашему собственному вкладу, повышая вовлеченность сообщества. При необходимости я еду на свой местный овощной рынок и с энтузиазмом прыгаю в их большую корзину для пищевых отходов, чтобы взять то, что мне нужно, с разрешения.

Они думают, что я злой. Но я считаю, что использование ископаемого топлива безумие.

Препятствия и надежды

Домашний биогаз широко производится в развивающихся регионах мира. Всемирный банк и Организация Объединенных Наций активно поощряют его использование в качестве дешевого экологически чистого источника энергии. В Китае 27 миллионов биогазовых установок.

Но развитые регионы, включая Австралию, не спешат использовать этот огромный потенциал. Учитывая, что Австралия — одна из самых углеродоемких стран на Земле, это прискорбно.

Отказ от использования домашнего биогаза частично объясняется отсутствием четких правил его использования. Где Закон о домашнем биогазе? Почти на каждом заднем дворе в Австралии есть отдельный газовый баллон для вездесущего барбекю, поэтому очевидно, что хранение газа на заднем дворе не проблема. Моя биогазовая система поставляется с надежными сертификатами безопасности, гарантиями и страховкой, и в этих системах нет газовых труб высокого давления.

---

Прочитайте больше: Сохранение истинного богатства австралийских отходов

---

Производство домашнего биогаза необычно.Но я считаю, что правительства штатов должны разработать законодательство, чтобы приспособить его, и что местные советы должны предлагать советы и помощь домовладельцам, которые заинтересованы в его принятии. Надеясь на прогресс в этом отношении, я недавно сделал представление правительству Виктории в рамках его консультаций по отходам и энергии.

Мой собственный тщательно управляемый эксперимент демонстрирует, как можно безопасно и успешно использовать домашний биогаз. Тем не менее, биогаз — горючее топливо, и его необходимо фильтровать от ядовитого сероводорода.Как и любое топливо, его следует уважать и использовать ответственно. Но опасаться биогаза не стоит. В любом случае ископаемый газ гораздо опаснее.

Сделайте свой собственный биогазовый реактор

Когда мы опубликовали информацию о строительстве нескольких заводов по производству «зеленого газа» в Великобритании, было легко увлечься красивыми макетами высокотехнологичных биогазовых установок.

Помещение биогазового реактора

В конечном итоге, однако, технология, лежащая в основе анаэробных биогазовых реакторов, чертовски проста.

По крайней мере, это то, во что хотели бы нас убедить люди, стоящие за этим увлекательным учебником Solar CITIES по созданию собственного биогазового реактора. Указывая на то, что это, по сути, всего лишь искусственный желудок, в руководстве предлагается представить биогазовый реактор как младенца или, возможно, огнедышащего дракона:

Пища входит, а твердые и жидкие отходы выходят. Как и горючий газ. (Я не уверен, что захочу зажечь пердуны своего ребенка, но я понимаю их аналогию.)

Создайте собственный биогазовый реактор

Как и руководство The Urban Farming Guys по биогазу своими руками, специалисты Solar CITIES используют промежуточные контейнеры для массовых грузов (IBC), которые часто можно найти на многих предприятиях пищевой промышленности и других промышленных предприятиях.По сути, им просто нужно измерить и отрезать три разные трубы — одну для подачи, одну для выхода газа и одну для вытесненных жидких удобрений — вставить их в резервуар в соответствующих местах через универсальное уплотнение, а затем подключить их и начать катиться.

Да, это сокращенная версия того, как это делается. Но все видео занимает восемь минут, так что вы сами можете убедиться, насколько просто оно выглядит. Между прочим, Solar CITIES (или, возможно, Solar C3ities — оба варианта написания используются на их веб-сайте) — это международная некоммерческая организация, занимающаяся созданием «виртуального пространства для взлома с открытым исходным кодом для изобретателей и практиков в области биогаза».»Что кажется стоящей целью. Теперь мне просто нужно убедить жену заполнить подвал большой бак для отстоя и газа …

Как всегда, большое спасибо журналу Permaculture Magazine, где я нашел этот драгоценный камень.

Факты и информация о метане

Каждый раз, когда корова отрыгивает или выделяет газ, в атмосферу доносится небольшая струйка метана.

Каждая из этих затяжек, исходящих из коровьего водопровода, вместе взятые, может иметь большое влияние на климат, потому что метан является мощным парниковым газом, примерно в 28 раз более мощным, чем углекислый газ, при нагревании Земли в 100-летнем масштабе. и более чем в 80 раз мощнее за 20 лет.Эффект не является чисто гипотетическим: со времени промышленной революции концентрация метана в атмосфере увеличилась более чем вдвое, и около 20 процентов потепления, которое испытала планета, можно отнести на счет газа.

В атмосфере не так много метана — около 1800 частей на миллиард, примерно столько же, сколько два стакана воды в бассейне. Его концентрация в атмосфере примерно в 200 раз меньше, чем концентрации углекислого газа, самого распространенного и опасного из парниковых газов.Но химическая форма метана замечательно эффективна в улавливании тепла, а это означает, что добавление немного большего количества метана в атмосферу может иметь большое влияние на то, насколько и как быстро нагреется планета.

Метан — это простой газ, состоящий из одного атома углерода с четырьмя плечами атомов водорода. Его пребывание в атмосфере относительно скоротечно по сравнению с другими парниковыми газами, такими как CO ₂ — любая молекула метана после того, как она выброшена в атмосферу, длится около десяти лет, прежде чем она уйдет из цикла.Это отметка по сравнению с веками, в течение которых молекула CO ₂ могла продолжать плавать над поверхностью планеты. Но есть много источников метана, поэтому атмосферная нагрузка постоянно восстанавливается — или увеличивается.

Источники метана

Сегодня около 60 процентов метана в атмосфере поступает из источников, которые, по мнению ученых, вызваны деятельностью человека, а остальная часть поступает из источников, которые существовали до того, как люди начали сильно влиять на углеродный цикл.

Большая часть естественных выбросов метана происходит из заболоченного источника: водно-болотных угодий, в том числе болот. Многие микробы похожи на млекопитающих в том смысле, что они поедают органические вещества и выделяют углекислый газ, но многие из них, живущие в неподвижных, лишенных кислорода местах, таких как заболоченные заболоченные почвы, вместо этого производят метан, который затем просачивается в атмосферу. В целом, около трети всего метана, плавающего в современной атмосфере, поступает из водно-болотных угодий.

Причины и последствия изменения климата

Что вызывает изменение климата (также известное как глобальное потепление)? И каковы последствия изменения климата? Узнайте о человеческом воздействии и последствиях изменения климата для окружающей среды и нашей жизни.

Есть множество других природных источников метана. Он естественным образом просачивается из-под земли возле некоторых месторождений нефти и газа и из устьев некоторых вулканов. Он просачивается из-за тающей вечной мерзлоты в Арктике и накапливается в отложениях на мелководном спокойном море; он уносится прочь от пылающих ландшафтов, попадая в атмосферу как CO ₂ ; и его производят термиты, поедающие груды древесного детрита. Но все эти другие природные источники, за исключением водно-болотных угодий, составляют лишь около десяти процентов от общего объема выбросов ежегодно.

Человеческие источники метана

Сегодня антропогенные источники составляют основную часть метана в атмосфере.

Коровы и другие пасущиеся животные привлекают большое внимание из-за их отрыжки и выброса метана. В желудке таких травоядных обитают микробы, наполняющие кишечник попутчики, которые помогают им расщеплять и усваивать питательные вещества из жестких трав. Эти микробы производят метан в качестве отходов, который выходит из обоих концов коров. Навоз, производимый скотом и другими пастбищами, также является местом, где микробы делают свои дела, производя еще больше метана.В мире насчитывается 1,4 миллиарда голов крупного рогатого скота, и это число растет по мере увеличения спроса на говядину и молочные продукты; вместе с другими пастбищными животными они вносят около 40 процентов годового бюджета метана.

Другие сельскохозяйственные предприятия также перекачивают метан в атмосферу. Рисовые поля очень похожи на водно-болотные угодья: когда они затоплены, они наполняются спокойной водой с низким содержанием кислорода, которая является естественным домом для бактерий, производящих метан. И некоторые ученые думают, что они видят момент, когда производство риса в Азии началось около 5000 лет назад, потому что концентрация метана, зафиксированная в крошечных пузырьках древнего воздуха, заключенных в ледяные керны в Антарктиде, быстро выросла.

Маленькая колба вмещает столько же метана, сколько большая, скорее в виде порошка, чем газа.

Фотография Марка Тиссена, Nat Geo Image Collection

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Метан также попадает в атмосферу на месторождениях газового и нефтяного бурения. Во многих штатах и ​​странах действуют строгие правила относительно допустимой утечки, но оказалось, что эти правила трудно обеспечить. Недавние исследования показывают, что скважины в U.Только S. производят метана примерно на 60 процентов больше, чем ранее оценивало Агентство по охране окружающей среды. Во всем мире энергетический сектор вносит около четверти годового бюджета метана.

Другой важный источник? Напрасно тратить. Микробы на свалках и в центрах очистки сточных вод пожирают детрит, который оставляют после себя люди, и в процессе выкачивают тонны метана каждый год — около 14 процентов годового следа США.

Влияние метана на климат, прошлое и будущее

Метан также мог быть причиной быстрого потепления глубоко в истории Земли, миллионы лет назад.Под высоким давлением, подобным давлению на дне океана, метан затвердевает в похожий на слякоть материал, называемый гидратом метана. Огромные количества метана «заморожены» на дне моря в этом химическом состоянии, хотя его точное количество и местонахождение все еще изучаются. Гидраты стабильны, если их не потревожит, например струя теплой воды.

Массовое потепление, которое произошло около 55 миллионов лет назад, могло быть вызвано дестабилизированными гидратами, считают некоторые ученые.Метан просочился с морского дна в атмосферу, заполнив ее улавливающим тепло газом и заставив планету резко и быстро нагреться.

В современной атмосфере концентрация метана выросла более чем на 150 процентов с 1750 года. Неясно, будет ли этот рост продолжаться или с какой скоростью, но МГЭИК предупреждает, что необходимо контролировать выбросы метана для сохранения планета от дальнейшего потепления.

Спрятанные на дне океанов парниковые газы могут значительно усугубить потепление

Ученые находят скрытые климатические бомбы замедленного действия — огромные резервуары углекислого газа и метана — разбросанные под морским дном по всей планете.

А предохранители горят.

Колпачки замороженного CO ₂ или метана, называемые гидратами, содержат сильнодействующие парниковые газы, препятствующие их утечке в океан и атмосферу. Но океан нагревается, поскольку выбросы углерода продолжают расти, и ученые говорят, что температура морской воды, окружающей некоторые гидратные шапки, находится в пределах нескольких градусов от их растворения.

Это могло быть очень и очень плохо. Двуокись углерода — самый распространенный парниковый газ, на который приходится около трех четвертей выбросов.Он может оставаться в атмосфере тысячи лет. Метан, основной компонент природного газа, не остается в атмосфере до тех пор, пока CO ₂ — около 12 лет — но он по крайней мере в 84 раза сильнее за два десятилетия.

Океаны поглощают треть выбросов углекислого газа, выделяемых человечеством, и 90 процентов избыточного тепла, выделяемого в результате увеличения выбросов парниковых газов; это самый большой поглотитель углерода на планете. Если потепление морей приведет к таянию гидратных шапок, существует опасность, что океаны вместо этого станут крупными источниками выбросов углерода, что будет иметь серьезные последствия для изменения климата и повышения уровня моря.

«Если этот гидрат станет нестабильным, фактически тает, огромный объем CO ₂ будет выпущен в океан и, в конечном итоге, в атмосферу», — говорит Лоуэлл Стотт, палеоокеанограф из Университета Южной Калифорнии.

Открытие этих глубоководных резервуаров с CO ₂ , а также утечек метана ближе к берегу, произошло после того, как ведущие ученые предупредили в этом месяце, что в настоящее время мир преодолевает ряд переломных моментов в климате с рекордно высокими температурами океана.

Несколько коллекторов CO ₂ , которые были обнаружены к настоящему времени, расположены рядом с гидротермальными жерловыми полями в глубоком океане. Но глобальные масштабы таких резервуаров остаются неизвестными.

«Это предвестник, если хотите, области исследований, которые нам действительно важно изучить, чтобы выяснить, сколько таких водоемов существует, насколько они велики и насколько они восприимчивы к выброс CO ₂ в океан », — говорит Стотт. «Мы полностью недооценили общий мировой углеродный бюджет, что имеет серьезные последствия.

Джеффри Сивальд, старший научный сотрудник Океанографического института Вудс-Холла, изучающий геохимию гидротермальных систем, поставил под сомнение величину резервуаров, покрытых гидратами.

«Я не знаю, насколько они имеют глобальное значение, поскольку большинство известных нам гидротермальных систем не связаны с большими скоплениями углерода, хотя еще многое предстоит изучить», — говорит он. «Поэтому я был бы немного осторожен, предполагая, что существуют значительные скопления CO ₂ , которые только и ждут своего выхода.

Специалист по гидротермальным источникам Верена Танниклифф из Университета Виктории в Канаде отмечает, что данные были собраны только на 45 процентах известных гидротермальных участков, и большинство из них недостаточно изучено.

Угроза ближе к дому

Других ученых гораздо больше беспокоят потенциальные климатические бомбы замедленного действия, расположенные гораздо ближе к дому — гидраты метана, которые образуются на более мелком морском дне на окраинах континентов.

Гидротермальные источники, подобные этому, могут иметь рядом резервуары с жидким CO2, удерживаемые на месте ледяными гидратными крышками.Если эти крышки растают, углерод может просочиться в океан и, в конечном итоге, в атмосферу.

Фотография любезно предоставлена ​​NOAA PMEL EOI Program

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Во-первых, их явно много. Например, в период с 2016 по 2018 год исследователи из Университета штата Орегон и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) применили новый метод гидролокатора, чтобы обнаружить 1000 выходов метана у тихоокеанского северо-западного побережья США.

Напротив, в период с 2015 года по конец 1980-х годов, когда ученые впервые наткнулись на месторождения метана, было идентифицировано всего 100. Вероятно, их будет гораздо больше, учитывая, что по состоянию на 2018 год исследователи нанесли на карту только 38 процентов морского дна между штатом Вашингтон и Северной Калифорнией.

«Поскольку много метана хранится на окраинах континентов на относительно мелководье, последствия потепления океана дойдут до него раньше и потенциально дестабилизируют гидраты метана, присутствующие в отложениях», — говорит Дэйв Баттерфилд, старший исследователь. ученый и эксперт по гидротермальным источникам в Тихоокеанской морской экологической лаборатории NOAA в Сиэтле.

Он отметил, что эти просачивания метана, вероятно, представляют собой гораздо более крупный глобальный резервуар парниковых газов, чем резервуары углекислого газа под глубоким дном океана.

«Идея состоит в том, что если вы дестабилизируете гидраты метана, этот метан будет выброшен в атмосферу и вызовет более сильное глобальное потепление», — говорит Баттерфилд, который в 2003 году участвовал в экспедиции, которая обнаружила резервуар жидкости, покрытый гидратами. CO ₂ в гидротермальной системе Марианской дуги в Тихом океане.

Стотт и его коллеги ранее в этом году опубликовали документ, в котором представлены доказательства того, что выброс углекислого газа из гидротермальных резервуаров морского дна в восточной экваториальной части Тихого океана около 20 000 лет назад помог спровоцировать конец последней ледниковой эры. В своей новой статье Стотт находит геологические признаки того, что в конце плейстоценового оледенения углекислый газ выделялся из резервуаров на морском дне недалеко от Новой Зеландии.

Всплеск атмосферных температур в предыдущие периоды, когда ледниковые периоды заканчивались, отражает нынешний быстрый рост в результате выбросов парниковых газов.Хотя долгое время считалось, что океаны вносят значительный вклад в глобальное потепление в древности, преобладающим консенсусом было то, что CO ₂ был выпущен из слоя воды, лежащей глубоко в океане. Но исследования Стотта и других океанографов за последнее десятилетие указывают на геологического виновника.

«Даже если только небольшой процент не опробованных гидротермальных систем содержит отдельные газовые или жидкие фазы CO ₂ , это может существенно изменить глобальный морской углеродный баланс», — пишут Стотт и его соавторы о современных резервуарах углерода.

Как иголка в стоге сена

Возьмем резервуар с жидким CO ₂ , покрытый гидратами, который Баттерфилд и его коллеги обнаружили на вулкане в Тихом океане. Они подсчитали, что скорость, с которой пузырьки жидкого CO ₂ покидают морское дно, равняется 0,1 процента углекислого газа, выбрасываемого на всем Срединно-океаническом хребте. Это может показаться небольшой суммой, но учтите, что CO ₂ улетает с одного небольшого участка вдоль системы затопленных вулканов длиной 40 390 миль, которые окружают планету.

«Это поразительное число», — говорит Стотт.

Ученые полагают, что такие резервуары могут образоваться, когда вулканическая магма глубоко под дном океана взаимодействует с морской водой с образованием перегретых флюидов, богатых углеродом или метаном, которые поднимаются к поверхности. Когда этот шлейф сталкивается с более холодной водой, образуется ледяной гидрат, который улавливает углерод или метан в подземных отложениях.

Этот недавно обнаруженный выход метана содержал две разные фазы метана: газ (пузырьки) и твердую форму (гидрат, метан, замороженный в воде).Подобные твердые гидраты над осадком — редкость. Обычно эти образования погребены под слоями наносов.

Фотография любезно предоставлена ​​Ocean Exploration Trust

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Риск, который представляют водохранилища, зависит от их местоположения и глубины. Например, повышение температуры океана может в ближайшие годы растопить гидрат, покрывающий озеро жидкого CO ₂ в Окинавском желобе к западу от Японии, согласно Стотту.Но отсутствие там восходящих течений означает, что массовый выброс углекислого газа на глубине 4600 футов, вероятно, закислит окружающие воды, но не попадет в атмосферу в течение очень долгого времени.

Стотт отмечает, что обнаружение резервуаров CO ₂ и метана в глубоком океане — это «ситуация с иголкой и стогом сена».

Но в статье, опубликованной в августе, ученые из Японии и Индонезии показали, что они обнаружили пять крупных и ранее неизвестных резервуаров газа CO ₂ или метана под морским дном в Окинавском желобе путем анализа волн сейсмического давления, генерируемых акустическим устройством. .Поскольку эти волны проходят через газ медленнее, чем твердые тела под морским дном, исследователям удалось определить местонахождение резервуаров. Данные показывают, что гидраты удерживают газ.

«Наша область исследований невелика, поэтому за пределами нашей области исследований может быть больше резервуаров», — сообщает в электронном письме Такеши Цудзи, профессор разведочной геофизики Университета Кюсю в Японии и соавтор статьи.

«Метан или CO ₂ в этой среде нестабилен из-за интенсивной гидротермальной активности на оси Окинавского прогиба.Следовательно, CO ₂ или метан может просочиться на морское дно (и в атмосферу) ».

Улавливание и использование метана | Пособие для студентов по глобальному изменению климата

Вы, наверное, слышали о трех буквах «Р». Хотя важно сокращать, повторно использовать и утилизировать как можно больше, трудно не выбрасывать мусор каждую неделю. Мусор, который нельзя переработать или повторно использовать, часто попадает на свалки, где при разложении выделяется метан.

Метан — очень мощный парниковый газ. Один фунт метана улавливает в атмосферу в 25 раз больше тепла, чем фунт углекислого газа. Метан также является основным ингредиентом природного газа. Поскольку метан можно улавливать со свалок, его можно сжигать для производства электроэнергии, обогрева зданий или питания мусоровозов. Улавливание метана до того, как он попадет в атмосферу, также помогает уменьшить последствия изменения климата.

Метан также можно улавливать из варочных котлов на фермах, которые представляют собой большие резервуары, содержащие навоз и другие отходы из сараев, в которых содержится домашний скот, такой как коровы и свиньи.

Как это работает

1. Мусор разлагается (или гниет) на свалках, образуя метан.
2. Метан поднимается на верхнюю часть полигона и собирается по трубам.
3. Метан сжигается для производства тепла или электричества.