Biogáz

• Mire jó a biogáz?

A biogáz gázmotorok működtetésére használható, mely képes gépjárművek hajtására ugyanúgy, mint kapcsolt hő, és villamosenergia termelésre. Napjainkban ez utóbbi felhasználás a legelterjedtebb: hazánkban is számos gázmotor dolgozik azon, hogy biztosítsa számunkra a mindennapi villamos energiát, illetve a távfűtés által felhasznált hőt.
A gépjárművek gázmotoros hajtása is elterjedtebb, mint gondolnánk. Arányaiban ugyan kevésnek tűnhet, de földünkön megközelítőleg 6 millió gépkocsi közlekedik biogáz segítségével. Ezek az alkalmazások jelenleg is fejlődnek, és hatásfokuk tovább nő, a technika fejlődésével.

• Miből, és hogyan állítják elő a biogázt?

A biogáz előállítása növényi, és állati eredetű melléktermékekből (elhalt növények, trágya) történik.
A biogáz-előállítási folyamatot anaerob fermentációnak hívják, amely azt jelenti, hogy az alapanyagokat speciális -később ismertetésre kerülő- körülmények között elrothasztják úgy, hogy abból a megfelelő gáz keletkezzen.
Az így keletkező biogáz összetétele nagyjából 55-80% metán, a maradék összetevő, pedig szén-dioxid.

• Mi az anaerob fermentáció?

Az anaerob fermentáció egy oxigén nélküli közegben lezajló folyamat. Ebben a környezetben különböző baktériumok, és gombák gázt termelnek a szubsztrátumból, amely tulajdonképpen a rothasztásra ítélt alapanyag, és egyéb összetevők keveréke.
A folyamat lefolyhat mezofil, vagy termofil tartományban is. Az előbbi ~35 , míg az utóbbi ~55  hőmérsékleti tartományt jelöl. Ha mezofil tartomány alatt működtetnénk a folyamatot, akkor az igen lassú gáztermelést eredményezne, míg a mezofil tartományban a folyamat gyorsabb lefolyású, és a baktériumok, gombák is jól viselik a kisebb, vagy akár nagyobb hőmérsékleti kilengéseket. Ezzel szemben a termofil tartományban valamivel nagyobb gáztermelődés mellett már jóval érzékenyebbek a gáztermelők a hőmérsékletváltozásokra.
A folyamat egyik lényeges eleme a szubsztrátum keverése, mely nagy hatással van a termelt biogáz mennyiségére, és minőségére. A keverés ugyanis eltávolítja a gázbuborékokat, és újabb feldolgozható anyag jut a szubsztrátumba, ezen kívül nem engedi ülepedni a keveréket, valamint a keverés által nem maradhat ki egyetlen anyagrész sem a feldolgozásból. Továbbá biztosítja a keverékben az állandó hőmérsékletet, és a baktériumok elterjedését a rétegekben.

• Mik a biogáz termelés ökológiai előnyei?

• Felhasználása által csökkenti az üvegház-hatású gázok kibocsátását.
• CO2 semleges, mivel csak annyi szén-dioxidot bocsát ki, amennyit a növény/állat, az élete során magába épített
• Megszűnik a metán légkörbe kerülése, mivel a trágya már nem szabad téren rothad.
• A fermentáció szilárd végtermékei nagymennyiségű műtrágyát váltanak ki. Feleslegessé válik sok műtrágya gyártása, ami előállításához fosszilis energiahordozókat használnak fel. Így már érthető, hogy –számítások szerint- 1kg műtrágya megspórolása kb. 1l fűtőolaj megspórolását jelenti.
• Ösztönzi, és javítja a vidék mezőgazdasági tevékenységét.
• Jelentős impulzust ad a vidéki iparnak, valamint kis-és, nagyvállalkozóknak.

• Hogyan működik a biogáz erőmű?

Az előtárolóban a fermentorokba bekerülő hígtrágyát, szilárd szerves anyagokat keverik el egymással, már itt megtörténhet az aprítás is. A biológiai folyamatok közül itt kezdődik el a hidrolízis, melynek következtében a fermentorokban a biogázképződés folyamata felgyorsulhat. Innen a keverék a biogáz-reaktorba jut. Újabb rendszerekben a szubsztrátumokat közvetlenül a fermentorba juttatják be, s az egyes anyagok elegyítése is csak itt történik meg.
A biogáz-reaktor az erőmű egyik fő része. Készülhet betonból vagy fémből, lehet álló vagy fekvő típusú, téglatest vagy hengeres formájú. Meghatározó, hogy a bioreaktor jól tömített, víz és gázálló legyen. Egy keverő-berendezés segítségével a szubsztrátumok jól elegyíthetők, valamint a kiindulási anyagoktól függően nem képződik úszó- vagy ülepedő réteg. A fermentorban a folyadék felületén képződő úszó kéreg a biológiai folyamatok stabilitását veszélyezteti. Abban az esetben, ha sok szilárd anyag ülepszik le a fermentor aljára, azt onnan el kell távolítani.
A fermentor fűtése gondoskodik a biológiai folyamatok megfelelő lefolyásához szükséges hőmérsékletről. Az átlagos fermentorméret 100 számosállat esetén 200-250 m³ között alakul. A kierjesztett anyagok az utótárolóba kerülnek. Abban az esetben, ha az utótároló fedett és fűtött, utóerjesztőről beszélünk. A még képződő biogáz felfogásra kerül, és az energiatermelés folyamatában vesz részt. Ennek előnye, hogy a még lebontható maradék szerves anyagok egy része hasznosításra kerül, hátránya, hogy a tároló fűtését meg kell oldani.