Биогаз - дверь в наше счастливое будущее?

Как гражданин современного и бурно развивающегося общества, я не могу не быть обеспокоенным его проблемами, угрожающими его целостному существованию. Одной из глобальных проблем на сегодняшний день является проблема экологической ситуации на планете.

Ни один человек не станет отрицать, что общество довело планету до критического состояния во всех возможных сферах. В пору нам всем ответить на вопросы: «А что дальше? Как исправить стремительно ухудшающуюся обстановку для предотвращения непригодности планеты для жизни?» Над этим вопросом ломают голову лучшие умы мира, и зачастую предложения оказываются слишком сложными, дорогостоящими, а порой и неосуществимыми. Это могут быть выводимые на орбиту сети для сбора мусора или строительство огромных солнечных электростанций, способных снабжать лишь один город. На мой взгляд, для нахождения простого и рационального решения необходимо построить столь же простую логическую цепочку.

Что является основными загрязнителями окружающей среды и нарушителями природных экосистем? Промышленные предприятия, транспорт и электростанции. Следовательно, необходимо остановить их пагубное влияние. Тут есть два основных метода: или очищать то, что они производят, или же не допускать образование токсичных выбросов в природу. Для промышленности подходит лишь первый вариант, ибо изменение технологии производства очень накладно, а в большинстве случаев попросту невозможно. А вот для транспорта и электростанций имеется возможность поиска альтернативы самому источнику энергии, или топливу. Возможно, это не так быстро и требует затрат, однако не стоит забывать, что запасы природных ресурсов стремительно истощаются, и на повестке дня стоит вопрос о возможности их замены. Но чем их заменить? Атомной энергией? – опасно и неприменимо в транспорте. Энергией воды, солнца и ветра? – неэффективно и опять же малоприменимо для транспорта. Энергией давления и тепла?– потребуются огромные затраты на производство тепловых двигателей, да и их малая эффективность не поспособствует достаточно быстрому перемещению. Электричество? – получится замкнутый круг с электростанциями. И когда мне уже казалось, что вариантов нет, меня осенило: каждый из нас, 7 миллиардов человек на планете, производит необработанное топливо чуть ли не каждый день! Так называемая биомасса, выделяемая человеком и многими живыми существами, имеет сложный химический состав, включающий в себя многочисленные органические соединения. Казалось бы, ничего особенного, если бы не одно из них– CH4, или метан. Метан, на котором могут работать двигатели, метан, энергия сгорания которого способна вырабатывать электричество, метан, который, возможно, является топливом будущего.

И сразу же встает вопрос: Как извлечь метан из биомассы, и неужели это будет столь же дорого, сколь и другие проекты? Оказалось, что нет. Необходима лишь модернизация очистных сооружений, куда приводят канализационные пути. А модернизация состоит в следующем: необходимо возвести несколько больших контейнеров наподобие огромных чанов для помещения туда биомассы. Суммарный объем чанов должен варьироваться в зависимости от величины стока биомассы, сами они должны быть герметичны и иметь куполообразную крышу с отдельным от чана пространством в ней для следующего этапа: брожения.  При участии бактерий сложные органические соединения разлагаются на простейшие аминокислоты, сахара и жирные кислоты и с выделением биогаза –  газа, состоящего на 50-87 % из метана, на 13-87 %  из углекислого газа,  а также из  незначительного количества примесей.

Однако есть один момент. При нормальных условиях процесс сбраживания занимает непозволительно долго времени, поэтому необходимо использование гидролитических ферментов и создание теплой и влажной среды для более активной деятельности бактерий. Затем следует очистка биогаза  от углекислого газа, утилизации через отводящую трубу отработанное вещество биомассы, которое, кстати говоря, экологически безопасно, и получение готового биометана – газа, абсолютно идентичного метану, лишь отличному по способу получения. Но насколько эффективен данный метод? На практике, из 1 кг сухого вещества биомассы получается 300-500 литров биогаза, из них 50-87% биометана. К тому же биомасса, проходя по канализации, сильно разбавляется водой, поэтому 300-500л биогаза получится из 8-10кг приходящей смеси.

Возможно, эффективность данного метода оставляет желать лучшего, однако он решает важнейшую проблему – отсутствие альтернативного топлива и источника энергии. Выхлоп от сгорания метана в разы безопаснее аналогичного от бензина, керосина или дизельного топлива. И хоть модернизация потребует затрат, уже через несколько лет они окупятся за счет огромного потенциала энергии биогаза.

После того, как идея пришла мне в голову, я узнал, что производство биогаза практикуется во многих развитых странах мира, а лидер – США, производит 80 миллиардов киловатт электричества за год, используя биогаз. В России его производство ведется в малых количествах, и не используется для выработки энергии или как топливо. Я хочу сказать, что потенциал данного проекта огромен, ведь человечество получает относительно недорогой, доступный, а главное – неисчерпаемый источник энергии. Может это и есть дверь в счастливое будущее?

 Дмитрий Мельников

8 класс, МБОУ «СОШ № 33», город Нижнекамск.

Комментарии материала:

Engineer аватар
Нет на сайте
Зарегистрирован: 27.04.14

Мысль в совершенно правильном направлении! Единственно, что следует учесть сейчас - анаэробнованная установка для не сортированной биомассы будет не эффективна и, соответственно, не рентабельна. Причина - каждый подвид биомассы отличается по энергетической эффективности и составу. К примеру, в птичьем помете содержится большое количества аммиака и конструкцией установки необходимо предусмотреть этот фактор. Режим сбраживания (термофильный, мезофильный или психофильный) также выбирается исходя из параметров сырья и периодичности его загрузки в реактор...

А вот утилизация сельскохозяйственных отходов, концентрирующихся в индивидуальных фермерских хозяйствах, уже сейчас кроме экологического эффекта (дезавуация неблагоприятной экологической обстановки, связанной с загрязнением окружающей среды, грунтовых вод и почвы) даст и существенный экономический выигрыш. Возможно строительство небольших установок на одно или несколько соседних хозяйств. Кстати, основной эффект таких установок не столько в "дармовом" газе, сколько в получении высокопродуктивного органического удобрения. 

Еще маленькое замечание: расчет эффективности биогазовой установки по традиции принято считать в эквиваленте выработки электричества. Считаю такой подход в корне неправильным. Биогаз эффективен в различных системах нагрева, начиная от бытовой газовой плиты и заканчивая промышленными газовыми горелками для котельных. Если фермер своим газом будет просто греть воду (сейча это делается преимущественно электрическими нагревателями), постоянно необходимую в фермерском хозяйстве - окупаемость установки наступит в течение 1-го года ее эксплуатации!

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Другие материалы

Извечная проблема канализационных стоков: что делать с органическими отходами при заполнении септических ям? Понятно, что в больших населенных пунктах строятся очистные сооружения. Острота вопроса снимается вводом новых или улучшением качественных показателей существующих мощностей. Инвестиционный проект любого поселения содержит соответствующий...
В сельском хозяйстве, как и во всех сферах экономики, сейчас жутко модно употреблять слова «инновации», «нанотехнологии», «интенсификация» и подобные. Ну если нравится так говорить, то ради бога. Только вот какие слова ни подбирай, а удобрения в почву вносить надо. Причем над ними трудятся и изобретатели, и...
Первая установка по получению биогаза из органических отходов появится в Бурятии. Проект будет реализован в Тарбагатайском районе Бурятии на племенном заводе «Николаевский», который входит в состав агрохолдинга «Николаевский». Как сообщил корреспонденту ИРА «Восток-Телеинформ» директор предприятия Матвей...
Автомобиль, работающий на воде Безопасно ли это для экологии? Кроме дополнительной информации об автомобильных двигателях, работающих на воде, и о скором выходе видеофильма с инструкциями, в данной статье рассматривается вопрос о том, насколько безопасно использование воды в качестве топлива и насколько оно экологически обосновано. Чтобы сначала...
Татьяна Артамонова,  Фонд "Алтай - XXI век", Барнаул Контакт:  656015, Алтайский край,  г. Барнаул, а/я 845  Тел.: (3852) 44 35 67  Электронная почта: katun@аb.ru У многих специалистов-энергетиков этот вопрос вызовет скептическую усмешку - мол будущее есть, да не такое перспективное, как хотелось...
В экопоселке городского типа может быть снижена автономность в каждом доме и перенесена на уровень поселка. В первую очередь это относится к энергообеспечению. Есть много типов малых установок, вырабатывающих тепло и электричество. ТЭЦ на водоугольном топливе. Одна из перспективных систем - котел на водоугольном топливе. Ее преимуществами...
Не так давно проект по защите рек и водоемов «Снижение антропогенной нагрузки на реку Саргатка» районной экологической дружины «Чистая планета» выиграл конкурс экологических проектов Альянса "Экодело". Несколько раз дружина выходила  с подобным проектом  на международный грантовый конкурс: ведь нельзя спокойно взирать на то, что происходит с речкой, состояние которой  напрямую связано с человеческой жизнедеятельностью. Но выиграть  удалось...
 Всемирный фонд дикой природы начал свою деятельность на Дальнем Востоке в 1994 году. О двадцатипятилетних итогах и перспективах работы фонда в регионе рассказал Новой Газете во Владивостоке директор Амурского филиала WWF России Пётр Осипов.   Особые территории: безвиз для тигра — На Дальний Восток Всемирный фонд дикой природы пришел в 1994 году с проектом по сохранению амурского тигра и мест его обитания. Время было очень сложное: в условиях меняющегося законодательства б...
5 февраля 2019 год Этно-Экологический Информационный центр "Лач" г. Петропавловск-Камчатский   НОВОСТИ КАМЧАТСКОГО КРАЯ ХХХ-летию Ассоциации ительменов «Тхсаном» будет посвящена ХХХ-километровая гонка на собачьих упряжках Автозимник «Анавгай – Тигиль» открыли для грузовиков О внесении изменений в приказ Северо-Восточного ТУ Росрыболовства от 09.01.2019 № 2 WWF предложил ввести мораторий на добычу россыпного золота на Камчатке Разработчики п...
В настоящей статье преимущественно на основе опубликованных источников приведён краткий обзор основных непрямых (косвенных, опосредованных) факторов, которые с начала 1990-х годов так или иначе влияют на состояние и тенденции развития российской системы особо охраняемых природных территорий (ООПТ)—важнейшего элемента национального природного наследия. Под непрямыми факторами (indirect drivers) принято понимать те, которые воздействуют на уровень (силу влияния) или скорость изменения одного...
Дорогие друзья, просим вас уделить минутку и подписать жизненно важную для всех китов и дельфинов России петицию! Сейчас в "китовой тюрьме" в бухте Средней в Приморье замерзают 11 косаток и 87 белух (а еще совсем недавно их было 90). Это детеныши, незаконно отловленные и разлученные со своими семьями в Охотском море в 2018 году для продажи в китайские океанариумы.  Очень важно их освободить!  Но не менее важно полностью ОСТАНОВИТЬ ИХ ВЫЛОВ в будущем!  Этот грязный...
Снимок, сделанный «Друзьями океана» в экспедиции

Другие материалы

27.12. | Гость | Новость
20.11. | Гость | Статью
  •  
  • Страница 1 из 30
  • ››
В группе: 1,501 участников
Материалов: 530

Весной 2010 стартовал проект «Зеленые изобретения», поддержанный некоммерческой организацией Global Greengrants Fund (США)

Весной 2010 стартовал проект «Зеленые изобретения», поддержанный некоммерческой организацией Global Greengrants Fund (США) и Департаментом природных ресурсов и охраны окружающей среды Администрации Томской области (научный руководитель профессор ТГАСУ О.Д. Лукашевич, исполнители-тренеры С.А. Филичев, инженер, Н.Т. Усова, учитель). В соответствии с намеченными целями и задачами...

Фотогалерея

Интересные ссылки

Коллекция экологических ссылок

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

Активность на сайте

сортировать по иконкам
8 недель 6 дней назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Бутырский район

Смотрели: 1,459 |

Экология в Новой Москве . Поселение Щаповское.

Щапово (Александрово) — посёлок в Троицком административном округе Москвы (до 1...

8 недель 6 дней назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Бутырский район

Смотрели: 1,459 |

Проверить качество воды в Бутырском районе Москвы можно в независимой лаборатории ...

8 недель 6 дней назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Библиотеки ценной природоохранной литературы (научной, практ...
Смотрели: 1,704 |

Библиотека по природоохранной документации водных ресурсов ГОСТы, СНИПы, ПНДФ :...

19 недель 2 дня назад
Екатерина Алтайская
Екатерина Алтайская аватар
Приливы и отливы-результат опрокидыван­и­я водоворотов

Смотрели: 3,648 |

Добрый день, уважаемые форумчане! Я пишу статьи про ФККО, на самые злободневные темы. Предлагаю вам ознакомиться с последними материалами о...

3 года 12 недель назад
Юсуп Хизиров
Юсуп Хизиров аватар
Приливы и отливы-результат опрокидыван­и­я водоворотов

Смотрели: 3,648 |

Отзывы на гипотезу:­­

Викизнание: Обсуждение: Приливы_и_отлив­­ы
http:/.../goo.gl/JTHKlX
Википедия: Обсуждение: Прилив и...

размешен 15.02.19 | Тип: Статью

      В последние дни появились две публикации о китайском туризме на Байкале. Статья Галины Солониной «...

размешен 15.02.19 | Тип: Статью

Активисты регионального отделения ОНФ в Москве запустили мониторинг обращения с опасными отходами, который продлится до конца марта. Принять в нем участие может любой желающий. Полученные ре...

размешен 15.02.19 | Тип: Статью

История Красногорского гидроузла началась в начале двухтысячных годов, когда было проведено масштабное исследование бассейна Иртыша на территории двух государств – Каза...

размешен 15.02.19 | Тип: Статью

  Интернет-ресурсы по экологической тематике и проблемам устойчивого развития.

...
размешен 14.02.19 | Тип: Статью

Не секрет, что месторождения с большими содержаниями россыпных полезных ископаемых, таких как золота, алмазов, платины, сапфиров, янтаря, рубинов давно выработаны. Остаются множество забалан...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал