Biogazul

1. Scurt istoric

S-a observat că la suprafaţa pământului se formează gaze combustibile oriunde există surse bogate de biogaz.

În 1776 Volta a extras metan din gazele colectate din mlaştini, iar englezul Humphrey a realizat, în anul 1806, experimental eliberarea de gaze combustibile din gunoi de animale.

În ţara noastră, în 1975 s-a realizat primul echipament tehnologic de biogaz ce valorifica dejecţiile de animale de la Complexul de creşterea porcilor de la Tomeşti. Începând cu anul 1982 au intrat în funcţiune echipamentele tehnologice de producerea a biogazului de la staţiile de epurare a apelor uzate din marile oraşe: Iaşi, Bacău, Timişoara, Oradea.

Mai numeroase sunt echipamentele tehnologice de capacitate mică care produc iogas pentru gospodăriile individuale din judeţele: Argeş, Gorj, Dâmboviţa, Giurgiu.

2. Aspecte generale

Prin termenul de biogaz, acceptat pe plan international se întelege produsul gazos ce rezultă în cursul fermentării anaerobe a materiilor organice de diferite provenienţe. S-au vehiculat şi alte denumiri cum ar fi „biometan”, „gaz de balta” sau „gaz de fermentare” dar nici una dintre aceste denumiri nu a întrunit accepţiunea majoritara a specialiştilor, întrucat nu exprimă suficient de exact natura sau provenienţa produsului: un gaz obţinut prin mijloace biologice.

Biogazul este un amestec de gaze. Principalele sale componente sunt:

•Metanul (CH4 ), în proporţie de 55-70%;

•Dioxidul de carbon (CO2), în proporţie de 28-43%;

•Alte gaze ca hidrogenul sulfurat (H2S), azotul (N2), oxidul de carbon (CO), oxigenul (O2) care împreuna, nu depăşesc, în general 2%.

Biogazul se obţine în principal din produse secundare şi reziduale din agricultură exemple: dejecţii proaspete de animale, deşeuri vegetale, reziduuri din industria agro-alimentară, de prelucrarea fructelor şi legumelor şi industria celulozei şi hârtiei, precum şi din nămolul de la staţiile de epurare a apei uzate.

Biogazul este un produs obţinut prin conversie biologică, în urma fermentării anaerobe, printr-o oxidare parţială (cu accesul foarte scăzut al aerului) şi în prezenţa bacteriilor metanogene, a biomasei. Biomasa este substanţa organică a tuturor plantelor şi animalelor precum şi a deşeurilor şi reziduurilor. Utilizarea energetică a biomasei este datorată conversiei bioenergetice.

3. Situaţia biogazului la nivel european şi mondial

În ultimii ani, piaţa mondială pentru biogaz a crescut cu 20% până la 30% pe an. În Europa, ţări precum Austria, Danemarca, Germania şi Suedia sunt printre cele mai experimentate în ceea ce priveşte tehnologiile pentru biogaz.

Utilizarea biogazului pentru producţia combinată de căldură şi electricitate (CHP) a devenit aplicaţia standard pentru cea mai mare parte a proiectelor pentru biogaz din Europa. În ţări precum Suedia, Olanda şi Germania, biogazul îmbunătăţit a fost, de asemenea, utilizat şi ca biocombustibil pentru transport. În aceste ţări au fost stabilite reţele de distribuţie şi construite staţii de îmbunătăţire şi îmbuteliere. Îmbunătăţirea biogazului şi alimentarea reţelei de gaze naturale reprezintă o aplicaţie relativ recentă, iar primele instalaţii de alimentare a reţelei de gaze naturale cu biometan au fost realizate în Germania şi Austria.

Producţia integrată de biocombustibili (biogaz, bioetanol, biodiesel), de alimente şi de materii prime pentru industrie reprezintă astăzi un domeniu important pentru cercetare, ca parte integrantă a conceptului de biorafinare. În cadrul acestui concept integrat, biogazul furnizează energia necesară procesării, pentru producerea de biocombustibil lichid, în timp ce produsele secundare astfel rezultate sunt folosite drept materii prime pentru procesul digestiei anaerobe.

4. Proprietăţile biogazului

Proprietăţile şi compoziţia biogazului variază în funcţie de tipul şi structura materiei prime, sistemul de procesare, temperatură, timpul de retenţie, volumul încărcăturii etc.

Mirosul caracteristic al biogazului, de ouă clocite este dat de hidrogenul sulfurat. Nu este însă o regulă generală. Biogazul poate să nu aibă nici un miros dacă în substratul folosit la obţinerea lui nu se găsesc produşi care conţin sulf ( exemplu: biogazul obţinut din dejecţii de ovine şi alte specii înrudite lor). Într-un fel, lăsând la o parte disconfortul produs, e bine ca prezenţa biogazului să poate fi sesizată prin miros pentru a servi ca advertisment asupra unor neetanşeităţi din instalaţia producătoare, ştiind că, în anumite proporţii, amestecul biogazului cu aerul este exploziv.

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCUREŞTI

FACULTATEA DE CHIMIE APLICATĂ ŞI ŞTIINŢA MATERIALELOR