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...
 1 января 1883 года родился патриарх отечественной анималистики , художник, скульптор, литограф, учёный-зоолог Василий Алексеевич Ватагин. В водоемах штата Халиско на юго-западе Мексики вновь появилась считавшаяся вымершей рыба-текила.  Автономная некоммерческая организация Гражданская инициатива против экопреступности из Краснодарского края смогла добиться выхода из реестра "иноагентов". Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного...
115 лет назад, 12 января 1907 года родился выдающийся конструктор, основоположник практической космонавтики Сергей Павлович Королев. Основные глобальные риски в долгосрочной перспективе связаны с климатическими угрозами и потерей биоразнообразия. Международная морская организация согласовала добровольные меры по сокращению выбросов черного углерода в Арктике. Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охр...
24 декабря 2019 года создан национальный парк «Кыталык». В Беларуси продолжают преследовать защитников природы. Во Франции завершено строительство первого в стране спортивного зала с отрицательным выбросом углерода из смеси конопли, извести и воды. Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечества. Всё важное и интересное, что произошл...
Dear friends and co-fighters, Welcome to the next issue of Positive News. Let you spread it among your friends and co-fighters in your countries and around the Earth. I will be glad to receive and publish your positive news from the fields and offices. Sviatoslav Zabelin, SEU coordinator   Digest of Socio-Ecological Union International for December 25, 2021. №40   In the year of its 33rd anniversary (24.12.1988), the Socio-Ecological Union has taken another powerful step to strengthe...
16 декабря 1986 г. организован государственный природный заказник федерального значения «Тляратинский». Интерактивное дерево всей жизни на Земле OneZoom позволяет увидеть связи между 2,2 миллиона видов на планете. Военная промышленность является значительным источником выбросов, однако мы слабо понимаем их истинные масштабы, поскольку в настоящее время страны не обязаны сообщать о них, не говоря уже об их сокращении. Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Меж...

Другие материалы

18.09. | Гость | Проект | Комментариев: 1
13.04. | Гость | Статью
04.04. | Гость | Событие
  •  
  • Страница 1 из 32
  • ››
В группе: 1,569 участников
Материалов: 559

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

Активность на сайте

сортировать по иконкам
7 недель 1 день назад
YВMIV YВMIV
YВMIV YВMIV аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 21,004 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

9 недель 3 дня назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 21,004 |

Thank you, your site is very useful!

9 недель 4 дня назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 21,004 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

37 недель 6 дней назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 21,004 |

Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/

9 недель 4 дня назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 1,834 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

размешен 25.01.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 25.01.22 | Тип: Статью

190 лет назад, 25 января 1832 году родился выдающийся русский художник Иван Иванович Шишкин.

Задыхающимся жителям Минусинска не согласовали эколо...

размешен 24.01.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 24.01.22 | Тип: Статью

24 января 1993 года в южной части Тыва на границе с Монголией создан заповедник «Убсунурская котловина».

В России и Белоруссии продол...

размешен 24.01.22 | Тип: Статью

Dear friends and co-fighters!

...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал