Një nga tendencat kryesore në hartimin e modernes motorët e makinaveështë përmirësimi i karakteristikave të tyre mjedisore. Në këtë drejtim, një nga opsionet më të miraështë motor biokarburantesh, lloji më i popullarizuar i të cilit është bioetanoli.

Bioetanoli është alkool etilik, i cili përftohet nga përpunimi i materialeve bimore. Burimi kryesor për prodhimin e tij janë kulturat ushqimore të pasura me niseshte.

Karakteristikat e një motori biokarburantesh

Duhet theksuar se për momentin praktikisht nuk flitet për një motor që do të funksiononte tërësisht me bioetanol. Kjo shpjegohet me një sërë kufizimesh objektive, për të kapërcyer të cilat ende nuk janë gjetur zgjidhje efektive.

Sot, bioteanoli përdoret për të furnizuar makinat me karburant, kryesisht në një përzierje me lëndë djegëse tradicionale - benzinë ​​dhe karburant dizel. Ata mund të punojnë vetëm me karburant të tillë automjeteve me një motor FFV (Flexible-fuel automjet).

Motori i tipit FFV është një motor djegia e brendshme, i cili ka disa ndryshime nga motorët tradicionalë. Pra, kryesore tipare dalluese janë:

• prania e një sensori të veçantë oksigjeni;
• përdorimi i materialit special për prodhimin e një numri guarnicionesh;
• software Një ECU që ju lejon të përcaktoni përqindjen e përmbajtjes së alkoolit në karburant dhe të rregulloni funksionimin e motorit në përputhje me rrethanat;
• disa ndryshime të dizajnit për të rritur raportin e kompresimit, i cili është i nevojshëm për shkak të numrit më të lartë të oktanit të etanolit në krahasim me benzinën.

Sot, karburanti i automobilave që përmban bioetanol është mjaft i popullarizuar në një numër vendesh. Liderët këtu janë SHBA dhe Brazili. Sot në Brazil është pothuajse e pamundur të blesh benzinë ​​që përmban më pak se 20% bioetanol. Kjo teknologji është gjithashtu e njohur në një numër vendesh evropiane, veçanërisht në vendet skandinave.

Avantazhet dhe disavantazhet

Bioetanoli si lëndë djegëse ka avantazhe domethënëse dhe mangësi të konsiderueshme. Përparësitë kryesore të biokarburanteve lidhen kryesisht me treguesit mjedisorë.

Bioetanoli është një lëndë djegëse jo toksike që është plotësisht e tretshme në ujë. Kur digjet, nuk formohen komponime të rrezikshme për mjedisin ose shëndetin e njeriut. Shtimi i bioetanolit në benzinë ​​mund të reduktojë emetimet e dëmshme deri në 30% ose më shumë. Përveç kësaj, bioetanoli prodhohet nga lëndë të para natyrale, të rinovueshme. Shpesh është një nënprodukt i prodhimit pa mbetje të llojeve të tjera të produkteve.

Përveç kësaj, për shkak të numrit të lartë të oktanit, përdorimi i bioetanolit mund të përmirësojë disa karakteristika të një motori me djegie të brendshme. Duke përfshirë efikasitetin e tij rritet.

Një nga disavantazhet kryesore të biokarburanteve është paqëndrueshmëria e tij ndaj temperaturave të ulëta. Në të ftohtë, mund të shtrembërohet me formimin e një filmi parafinash në sipërfaqe. Kjo e bën të vështirë fillimin periudha e dimrit. Për të kapërcyer këtë disavantazh, është e nevojshme të pajisni makinat me një ngrohës karburanti ose një rezervuar të vogël gazi të krijuar posaçërisht për fillime të ftohta.

Një tjetër pengesë e rëndësishme është vlera e tij e ulët kalorifike. Kur digjet bioetanoli, lirohet 37-40% më pak energji termike në krahasim me llojet tradicionale të karburantit të automobilave. Kjo kufizon ndjeshëm karakteristikat e fuqisë së motorit.

Motorët e biokarburanteve kanë përparësi të konsiderueshme, por kanë vend për përmirësim.

I. Trokhin

Artikulli diskuton karakteristikat teknike motorët me piston me gaz dhe njësitë elektrike të bazuara në to për mini-CHP-të që funksionojnë gazit natyror ose lëndë djegëse alternative e gaztë e rinovueshme - biogaz. Kur përdoret gazi natyror si lëndë djegëse, efikasiteti elektrik i njësive të tilla arrin 48.7%, dhe koeficienti përdorim i dobishëm Vlera e ngrohjes së karburantit për mini-CHP - 96%.

Njësitë elektrike moderne të pistonit të gazit, teknologjitë përkatëse të kogjenerimit dhe trigjenerimit u ofrojnë konsumatorëve mundësinë për të siguruar jo vetëm prodhim teknikisht dhe ekonomikisht fitimprurës të energjisë elektrike, termike dhe të ftohtë, por edhe ta arrijnë këtë me tregues aktualisht të pranueshëm të emetimeve mjedisore. gazrat e shkarkimit në mjedis. Rrethana e fundit është veçanërisht pozitive kur një motor me pistoni me gaz funksionon me biogaz. Nxehtësia specifike e djegies së biogazit është rreth 23 MJ/m 3, për krahasim, për gazin natyror është 33-35 MJ/m 3.

Procesi bioteknologjik i prodhimit të biogazit konsiston në shkatërrimin anaerobik (pa akses në oksigjen) (përdoren edhe termat "fermentim", "fermentim", "tretje") të mbetjeve organike, të cilat shërbejnë si lëndë e parë parësore ( tabela 1), duke rezultuar në formimin e biosubstancës së gaztë (biogazit) dhe plehrave organike me cilësi të lartë. Prodhimi i biogazit në një proces të tillë është shumë mënyrë efektive prodhimi i biokarburanteve nga biomasa dhe plehrat organike rezultojnë të jenë një nënprodukt, përdorimi i të cilave bën të mundur uljen e përqindjes plehra minerale, përdorur në bujqësia. Zbatimi teknik i prodhimit të biogazit kryhet në impiantet e biogazit. Për të ruajtur proceset e tyre të punës, konsumohet një pjesë e energjisë së marrë nga biogazi në termocentralet me piston me gaz. Plehrat organike “nënprodukt” mund të ruhen në ambientet e magazinimit sezonal. Një impiant i biogazit dhe një termocentral me pistoni me gaz (për shembull, një mini-CHP, d.m.th., me një fuqi elektrike deri në 10 MW) zakonisht ndodhen në afërsi si një kompleks i vetëm për prodhimin e biogazit nga lëndët e para organike dhe gjenerimi i mëvonshëm i energjisë elektrike dhe termike

Tabela 1

Rendimenti i biogazit dhe energjisë elektrike nga lëndët e para organike

Emri	Vëllimi i biogazit, m 3, për ton lëndë të parë		Prodhimi i energjisë elektrike për ton lëndë të parë të lagësht, kW×h
		i lagur
bagëti
Drithërat
Gjethja e patates
bimore kokërr
biologjike

Shënim. Bazuar në materialet informative nga GE Jenbacher (Austri).

Përbërja e biogazit përfshin përbërësit e mëposhtëm: metanin (CH 4) si bazë e djegshme, dioksidin e karbonit (CO 2) dhe një sasi relativisht të vogël papastërtish që shoqërojnë prodhimin e biogazit (azoti, hidrogjeni, komponimet hidrokarbure aromatike dhe halogjene). Në varësi të bazës së lëndës së parë, rendimenti i biogazit gjatë procesit të shkatërrimit anaerobik mund të ndryshojë. NË tabela 1 Janë dhënë disa vlera të vlerësuara për këtë tregues, si dhe për prodhimin specifik të energjisë elektrike për njësi të lëndëve të para organike parësore në sistemin “central biogaz-central pistoni biogaz”.

Teknologjitë e bashkëprodhimit dhe trigjenerimit të drejtpërdrejtë në termocentralet me piston me gaz bazohen në përdorimin e kaldajave të nxehtësisë së mbeturinave të ujit të nxehtë dhe njësive ftohëse thithëse. Këto të fundit ofrojnë mundësinë e përdorimit të dobishëm të nxehtësisë së gazrave të shkarkimit nga një motor me pistoni me gaz, duke ulur temperaturën e tyre kur shkarkohen në atmosferë. Përveç kësaj, modelet e motorëve modernë me piston me gaz lejojnë përdorimin e dobishëm të nxehtësisë së shkallës së ulët nga sistemet e ftohjes dhe lubrifikimit. Njësitë gjeneruese të motorëve me piston me gaz, duke përfshirë ato për njësitë e bashkëgjenerimit, zhvillohen, prodhohen dhe ofrohen me mbështetje shërbimi nga shumë kompani të njohura jashtë vendit dhe në Rusi, për shembull, MWM GmbH (Gjermani), GE Jenbacher (Austri), MTU Onsite Energy GmbH (Gjermani). Më poshtë janë disa karakteristika të projektimit, karakteristikat dhe projektet e zbatuara duke përdorur teknologji të tillë të energjisë pistoni me gaz.

Biogaz apo gaz natyror?

Kompania gjermane MWM GmbH është një nga zhvilluesit dhe prodhuesit kryesorë në botë të sistemeve me piston gazi për gjenerimin e energjisë elektrike dhe termike nga biogazi. Reduktimi i vazhdueshëm i rezervave të burimeve të energjisë hidrokarbure jo të rinovueshme dhe rritja e konsumit të energjisë në shkallë globale çon në një rritje të kërkesës së konsumatorit për lëndë djegëse alternative (për shembull, biogaz) të marra nga burimet e energjisë së rinovueshme, duke përfshirë mbetjet. Prandaj, pajisjet me të cilat është e mundur të prodhohet në mënyrë efikase biogaz dhe energji nuk mbeten pa vëmendjen e klientëve të instalimeve të furnizimit me energji të decentralizuar.

Njësitë elektrike me piston gazi nga MWM GmbH, njëra prej të cilave tregohet në oriz. 1, me gjeneratorë sinkron operohen me sukses, veçanërisht në Evropë, dhe ato operojnë, përfshirë në mini-CHP, jo vetëm në gaz natyror, por edhe në biogaz. Energjia elektrike e prodhuar mund të transferohet në sistemet e centralizuara të energjisë elektrike. Zbatimi i procesit të prodhimit të biogazit si pjesë e një kompleksi të vetëm gjenerues lokal kryhet duke përdorur furnizimin e tij me energji. Për shembull, një mini-CHP pistoni biogaz nga Navaro Kletkamp GmbH & Co. po funksionon me sukses në Gjermani. KG (Uzina CHP biogaz Kletkamp - Anglisht) me një motor TCG 2016 B V12 nga MWM GmbH, me një fuqi elektrike prej 568 kW. Ai riciklon rreth 20 ton silazh drithi çdo ditë dhe siguron energji termike për disa nga konsumatorët në qytetin fqinj gjerman të Lütjenburg. Kjo energji termike përdoret gjithashtu për tharjen e grurit, dhe gjithashtu ruhet në një strukturë të ruajtjes së nxehtësisë. Nënprodukti i formuar gjatë procesit të fermentimit anaerobik të lëndës së parë që përdoret për prodhimin e biogazit është mbetje e substratit dhe përdoret si pleh organik, i prodhuar me këtë metodë në një sasi vjetore prej rreth 7 mijë tonësh.

Oriz. 1. Njësia e gjeneratorit të motorit me piston gazi nga MWM GmbH (Gjermani)

Pjesët dhe komponentët e motorëve përkatës me piston me gaz nga MWM GmbH janë përshtatur dhe projektuar posaçërisht për funksionimin në biogaz. Për shembull, dizajni i pistonit është përshtatur për të punuar me një raport më të lartë kompresimi. Për të siguruar jetëgjatësi të lartë të pjesëve dhe përbërësve të motorit, në veçanti, përdoren veshje galvanike. Parametrat e lartë të energjisë të njësive gjeneruese të pistonit të biogazit të kësaj kompanie (Tabela 2) arrihen, duke përfshirë eliminimin e procesit të parakompresimit të biogazit.

tabela 2

Parametrat e vlerësuar të një njësie elektrike nga MWM GmbH me një lloj motori TCG 2016 V08 C për mini-CHP

Emri, njësi	Vlera kur punon me karburant
	(60% CH 4, 32% CO 2)	Natyrore
Fuqia elektrike, kW
	AC, trefazor
Tensioni, V
Frekuenca aktuale, Hz
Mesatare presion efektiv, bar
Fuqia termike, kW
elektrike termike
Pesha e thatë, kg

Shënim. Bazuar në broshurat informative nga MWM GmbH (Gjermani).

Gama e modeleve të vjetër në linjën e motorëve me piston me gaz nga MWM GmbH përfaqësohet nga seria TCG 2016 Këta motorë mund të funksionojnë me vlera shumë të larta efikasiteti, siç mund të shihet nga tabela 2, e cila arrihet përmes përdorimit të modeleve të optimizuara bosht me gunga, dhoma e djegies dhe kandelat. "Gjeneral" i korporatës sistemi elektronik menaxhim" nën markën e regjistruar TEM  (Total Electronic Management - Anglisht) siguron koordinimin dhe funksionimin e të gjithë grupit motor-gjenerator. Monitorimi i temperaturës sigurohet për secilin nga cilindrat. Ekziston gjithashtu një sistem që lejon motorin të funksionojë në mënyrë efikase kur përbërja e gazit e përzierjes ajër-karburant luhatet dhe ndryshon. Kjo është veçanërisht e rëndësishme kur synohet të përdoren gazra të tillë "problematikë" si lëndë djegëse, të tilla si, për shembull, qymyri ose nga mbetjet organike.

Konfigurimi revolucionar

Motorë inovativë me piston me gaz të famshëm në botë nën markën Jen-bacher ( oriz. 2) është zhvilluar dhe prodhuar nga kompania austriake GE Jenbacher, pjesë e divizionit GE Energy Gjeneral Elektrike. Instalimet e decentralizuara të furnizimit me energji elektrike të bazuara në motorë të tillë janë përshtatur për të funksionuar si me gaz natyror ashtu edhe me lëndë djegëse të tjera të gazta, të cilat përfshijnë biogazin. Një efekt ekonomik veçanërisht pozitiv nga zbatimi i instalimeve të tilla arrihet kur ato funksionojnë në një cikël kogjenerimi ose trigjenerimi. Në shumë vende të zhvilluara, për shembull, Austri dhe Gjermani, termocentralet me piston me gaz me njësi motori-gjenerator Jenbacher në kombinim me impiantet e biogazit funksionojnë me sukses, në veçanti, me fuqi elektrike dhe termike nga rreth treqind në një e gjysmë deri në dy. mijë kilovat.

Oriz. 2. Motori me pistoni me gaz Jenbacher si pjesë e një njësie elektrike

Revolucionar, siç e quajnë vetë zhvilluesit, konfigurimi me tre module të njësive moderne elektrike Jenbacher dhe koncepti inxhinierik i arritjes së qëllimit të rritjes së efikasitetit të motorëve duke rritur efikasitetin e tyre, besueshmërinë e funksionimit dhe reduktimin e emetimeve të emetimeve të dëmshme në atmosferë udhëhoqi. për krijimin e një motori të ri me piston gazi J920 me turbocharging me dy faza dhe efikasitetin më të lartë elektrik në klasën e motorëve me piston me gaz ( tabela 3). Paraqitja me tre module të njësisë elektrike me këtë motor përfshin elementët e mëposhtëm të rregulluar në mënyrë sekuenciale: një modul me një gjenerator elektrik sinkron të pajisur me ftohje ajri dhe një sistem kontrolli dixhital; një modul i fuqisë me piston gazi me njëzet cilindra të bazuar në vetë motorin J920; modul ndihmës me një njësi turbocharger me dy faza. Falë këtij rregullimi elemente individuale mund të zëvendësohet pa çmontuar njësinë elektrike në tërësi.

Motori J920 ka një seksion bosht me gunga, e cila lejon zëvendësimin e përshtatshëm përmes dritares së shërbimit të vendosur në pjesën e sipërme të karterit. Qasje e përshtatshme ofrohet gjithashtu në pjesët dhe komponentët e tjerë bazë të motorit. Përvoja e akumuluar e gjerë në zhvillimin dhe praktikën e funksionimit të një sistemi të djegies së karburantit për motorët me piston me gaz Jenbacher tip 6 bëri të mundur pajisjen e motorit në fjalë me një sistem të avancuar të djegies para dhomës me ndezje shkëndija, duke lejuar funksionimin afatgjatë. Për më tepër, kontrolli operacional i funksionimit të sistemit sigurohet duke përdorur sensorë të veçantë për secilin prej cilindrave, gjë që bën të mundur arritjen e karakteristikave optimale gjatë djegies së karburantit. Sistemi i ndezjes është elektronik, duke siguruar zgjedhjen e kohës së ndezjes me përshtatje me përbërjen dhe (ose) llojin e karburantit të gaztë të përdorur.

Tabela 3

Parametrat nominalë të një njësie elektrike me një motor Jenbacher J920 për një mini-CHP të mundësuar nga gazi natyror (numri i metanit MN > 80)

Emri, njësia matëse	Kuptimi
Fuqia elektrike, kW
	AC, trefazor
Frekuenca aktuale, Hz
Shpejtësia e rrotullimit të boshtit të motorit dhe gjeneratorit, rpm
Fuqia termike, kW
Efikasiteti për sa i përket vlerës më të ulët kalorifike, %: elektrike
dimensionet(përafërsisht), mm:
Pesha e thatë (afërsisht), kg

Shënim. Sipas GE Energy (www.ge-energy.com).

Nga kolektori i shkarkimit, një pjesë e gazrave të shteruar në një motor pistoni me gaz përdoret për të drejtuar një njësi turbocharger (turbocharger). Ky i fundit, gjatë funksionimit të tij, siguron një rritje të fuqisë specifike të motorit, dhe rrjedhimisht, në fund të fundit, në efikasitetin elektrik të njësisë motor-gjenerator. Përdorimi i teknologjisë pronësore të patentuar në motor nën markën e regjistruar LEANOX  (djegie e përzierjes së dobët) bëri të mundur zbatimin e procesit të kontrollit efektiv të raportit të përmbajtjes së përbërësve të karburantit ajër/gaz në përzierjen karburant-ajër në mënyrë që të minimizuar emetimet e ekologjisë së dëmshme të gazrave të shkarkimit në atmosferë. Ky efekt mjedisor arrihet për shkak të funksionimit të motorit në një pozicion të dobët përzierje e karburantit(raporti i karburantit ajër/gaz rregullohet nën kufirin e të gjitha vlerave të funksionimit) për sa kohë që funksionon në mënyrë të qëndrueshme.

Teknologjia e pronarit e turbocharging me dy faza bën të mundur sigurimin e motorit me një rritje më të konsiderueshme të fuqisë specifike sesa realizohet me një turbocharging me një fazë. Përveç kësaj, nëse po flasim për impiante të kogjenerimit, atëherë kur zbatohet kjo teknologji e turbocharging, rritet edhe efikasiteti i përgjithshëm i njësisë elektrike, duke arritur një vlerë prej 90%, që është pothuajse 3% më e lartë se ajo e njësive elektrike me piston me gaz me një -Turbocharging në fazë.

Sistemi i kontrollit të motorit J920 nga General Electric është korrigjuar dhe pajisur plotësisht, në veçanti, me një bllok logjik të programueshëm, panel kontrolli dhe ekran informacioni. Përveç gjithë kësaj, motorët J920 janë krijuar duke marrë parasysh mundësinë e lejueshme të funksionimit të tyre si pjesë e njësive elektrike me shumë motorë, përfshirë termocentralet. Struktura me shumë motorë e termocentraleve i bën ato më të adaptueshme ndaj ngarkesave - nga baza në ciklike dhe kulmin. Koha e nisjes së motorit përpara se të arrijë modalitetin nominal është 5 minuta.

Regjistroni efiçencën e energjisë

Kompania gjermane MTU Onsite Energy GmbH është gjithashtu e angazhuar në zhvillimin dhe prodhimin e njësive moderne me piston gazi me efikasitet të lartë ( oriz. 3), duke përfshirë ato të destinuara për funksionim si pjesë e mini-CHP. Është shumë interesante që specialistët e saj krijuan një njësi energjie me piston gazi të llojit GC 849 N5 ( tabela 4), me përdorimin e të cilit në Gjermani në mini-CHP Vauban (Vauban HKW) u arrit të arrihet një tregues vërtet rekord për shndërrimin e energjisë primare të djegies së karburantit (gazit natyror) në energji elektrike dhe termike të shfrytëzuar në mënyrë të dobishme: koeficienti i përdorimit të dobishëm të nxehtësisë së djegies së karburantit ishte rreth 96%! Një tregues i tillë i lartë sigurohet për shkak të përdorimit të mini-CHP, përveç vetë njësisë së pistonit të gazit, dhe pajisjeve për rikuperimin e thellë të nxehtësisë nga gazrat e shkarkimit dhe sistemet e lubrifikimit dhe ftohjes së motorit. Përveç kësaj, nxehtësia nga motori dhe gjithashtu gjeneratori sinkron përdoret duke përdorur një pompë elektrike të nxehtësisë, e cila siguron të paktën ftohjen e hapësirës rreth njësisë së kogjenerimit. Duke marrë parasysh të gjitha fazat dhe qarqet e rikuperimit të nxehtësisë, në mënyrat nominale të funksionimit për ngarkesat elektrike dhe termike të një mini-CHP, koeficienti i shënuar arrin një vlerë rekord - deri në 96%.

Kuptimi

Fuqia elektrike, kW

AC, trefazor

Tensioni, V

Frekuenca aktuale, Hz

Përvojë në funksionimin e njësive të pistonit të gazit duke përdorur biogaz

1. Hyrje

Sfida e energjisë moderne është të sigurojë furnizime të besueshme dhe afatgjatë të energjisë duke ruajtur burimet e karburanteve fosile dhe duke mbrojtur mjedisin. Kjo kërkon një qasje ekonomike për përdorimin e burimeve ekzistuese të energjisë dhe një kalim drejt burimeve të rinovueshme. Një studim i kryer nga Komisioni Evropian ka vërtetuar se kjo është e mundur.

Studimi mori parasysh vetëm teknologjitë e disponueshme në treg sot dhe supozoi se standardi i jetesës në vendet evropiane do të barazohej. Kështu, deri në vitin 2050, 90% e energjisë së konsumuar nga vendet evropiane mund të prodhohet duke përdorur burime të rinovueshme të energjisë (Fig. 1). Në të njëjtën kohë, çmimi i energjisë elektrike do të dyfishohet, por në të njëjtën kohë, konsumi i energjisë do të ulet përgjysmë. Pothuajse një e treta e energjisë do të prodhohet nga biomasa.

Figura 1 - Konsumi i energjisë në Evropë (studimi i Komisionit Evropian)

Biomasa është një term i përgjithshëm për produktet organike dhe mbetjet (plehu i lëngshëm, mbetje drithërash, farëra vajore dhe kultura sheqeri), mbetje industriale dhe shtëpiake, druri, mbetje të industrisë ushqimore etj. Biomasa e thatë mund të përdoret menjëherë si lëndë djegëse, në raste të tjera mund të të konvertohet në biogaz me anë të "tretjes", gazifikimit ose avullimit (Figura 2).

Figura 2 - Përdorimi i biomasës

2. Prodhimi i biogazit

Në natyrë, biogazi formohet gjatë dekompozimit të përbërjeve organike në kushte anaerobe, për shembull në këneta, në brigjet e rezervuarëve dhe në traktin tretës të disa kafshëve. Kështu, fizika e proceseve natyrore na tregon mënyrat për të marrë biogaz.

Prodhimi industrial kërkon zhvillimin e një teknologjie komplekse që përfshin komponentë të tillë si një rezervuar për ruajtjen e biomasës, një reaktor biogaz (fermentues) në të cilin ndodh fermentimi dhe një rezervuar biogazi me një sistem pastrimi (Fig. 3).

Figura 3 - Prodhimi i energjisë elektrike duke përdorur biogaz

Pothuajse e gjithë lënda organike zbërthehet nga fermentimi. Në kushte anaerobe, mikroorganizmat e përfshirë në procesin e fermentimit ose dekompozimit përshtaten me substratin origjinal. Për shkak të faktit se fermentimi ndodh në një mjedis të lagësht, biosubstrati duhet të përmbajë afërsisht 50% ujë. Zbërthimi biologjik ndodh në temperaturat ndërmjet 35 °C dhe 40 °C. Gjatë fermentimit anaerobik, ndodh një proces me shumë faza që konverton substancat organike nga komponime me peshë të lartë molekulare në komponime me peshë molekulare të ulët që mund të treten në ujë. Në një fazë, substancat e tretura dekompozohen, duke formuar acide organike, alkool me rezistencë të ulët, hidrogjen, amoniak, sulfur hidrogjeni dhe dioksid karboni. Nga ana tjetër, bakteret i shndërrojnë substancat në acide acetike dhe formike dhe, përmes procesit të metanogjenezës, i zbërthejnë ato, duke formuar metanin.

4 HCOO H → CH 4 + 3 CO 2 + 2 H 2 O

Në të njëjtën kohë, përmbajtja e CO 2 zvogëlohet nga hidrogjeni, duke rezultuar në formimin e metanit.

CO 2 + 4 H 2 → CH 4 + 2 H 2 O

Plehra e lëngshme shpesh përdoret si lëndë e parë për prodhimin e biogazit. Për të rritur rendimentin e gazit, mund të shtohen të ashtuquajturat koenzima, për shkak të të cilave homogjenizohet prodhimi i biogazit, vëllimi i të cilit varet nga substrati i përdorur (Tabela 1).

Tabela 1 - Rendimenti i biogazit për lloje të ndryshme të biomasës

Lëndët e para për biogaz	Sasia e biomasës	Sasia e biogazit
Pleh i lëngshëm (gjedhë)	1 m 3	20 m 3
Pleh organik i lëngshëm (derr)	1 m 3	30 m 3
Gjatjet e shpendëve	1 m 3	40 m 3
Llumrat e ujërave të zeza	1 m 3	5 m 3
Mbeturinat biologjike	1 ton	100 m 3
Yndyrna të mbeturinave	1 ton	650 m 3
Bari	1 ton	125 m 3

3. Cilësia e biogazit dhe përgatitja e tij për përdorim

Cilësia e biogazit dhe përgatitja e gazit të karburantit nuk varet nga lënda e parë e përdorur ose nga shpejtësia e procesit. Në tabelë. Figura 2 tregon një krahasim të përbërjes së llojeve të ndryshme të gazit.

Tabela 2 - Përbërja e përafërt krahasuese e gazeve të karburantit

		Biogaz	Gazi Ujërat e zeza	Gaz plehrash landfillet	Natyrore gazi
CH 4	%	50...75	65	50	88
CO2	%	20...50	35	27	—
N 2	%	0...5	—	23	5
Dendësia	kg/nm 3	1,2	1,158	1,274	0,798
Vlera kalorifike aftësia	kWh/Nm 3	5,0...7,5	6,5	4,8	10,1
Metani numri	njësi	124...150	134	136	80...90

Meqenëse biogazi përmban të tilla komponentët e dëmshëm, si squfuri, amoniaku, ndonjëherë silici, si dhe komponimet e tyre, mundësitë e përdorimit të tij janë të kufizuara. Këta komponentë mund të shkaktojnë konsumim dhe korrozion të motorëve me djegie të brendshme, kështu që përmbajtja e tyre në gaz nuk duhet të kalojë standardet e përcaktuara nga MWM. Përveç kësaj, gazrat e shkarkimit nuk mund të ftohen në një temperaturë nën 140...150 °C, përndryshe kondensata e acidit do të grumbullohet në shkëmbyesit e nxehtësisë dhe në pjesën e poshtme të sistemit të kanalit të gazit të shkarkimit.

Ka disa mënyra për të hequr squfurin nga gazi i karburantit. Gjatë trajtimit biologjik, ajri furnizohet në zonën e gazit në fermentues. Si rezultat i oksidimit të sulfurit të hidrogjenit nga bakteret, ndahen squfuri dhe sulfati, të cilët hiqen me përbërësit e lëngshëm. Një metodë tjetër është reshjet kimike. Në këtë rast, tretësirës në fermentues i shtohet triklorur hekuri. Këto metoda e kanë provuar veten në impiantet e trajtimit të ujërave të zeza.

Rezultatet më optimale arrihen kur pastrohet gazi duke përdorur karbon të aktivizuar, dhe jo vetëm squfuri, por edhe silikoni hiqet nga gazi. Në këtë rast, cilësia e biogazit korrespondon me cilësinë e gazit natyror, dhe përdorimi i një neutralizuesi katalitik të gazit oksidativ siguron një reduktim shtesë në nivelin e emetimeve të gazrave të shkarkimit.

4. Përdorimi i biogazit për termocentralet me bazë motorët me piston me gaz

MWM GmbH (dikur Deutz Power Systems) prodhon njësi pistoni me gaz turbocharged me djegie të dobët në diapazonin e fuqisë nominale nga 400 në 4300 kW (Fig. 4). Këta motorë janë përshtatur ndaj luhatjeve në përbërjen përbërëse të biogazit dhe janë të optimizuar për funksionimin në gazra me përbërje komplekse.

Figura 4 - Gama e fuqisë motorët me gaz MWM GmbH (dikur DEUTZ Power Systems)

Vlerësimet janë dhënë në përputhje me ISO 3046. Specifikimet janë vetëm për informacion dhe nuk janë vlera detyruese.

MWM GmbH ka përvojë të gjerë në funksionimin e motorëve me pistoni me gaz duke përdorur gazin e landfillit dhe ujërave të zeza (modelet e para të tilla filluan të funksionojnë pothuajse 100 vjet më parë duke përdorur gazin e ujërave të zeza) dhe përdor përvojën e grumbulluar për përmirësime të mëtejshme gamën e modelit dhe rritjen e besueshmërisë së sistemeve të prodhuara të bashkëgjenerimit. (Fig. 5)

Figura 5 - Zhvillimi i motorëve me piston me gaz (për periudhën 1988 - 2002)

Detyra kryesore në këtë rast është t'i bëjë motorët më rezistent ndaj efekteve të substancave të dëmshme që përmbahen në gaz. Papastërtitë e ndryshme formojnë acide që ndikojnë negativisht në komponentët e motorit, kryesisht kushinetat. Një ndikim i tillë negativ mund të eliminohet, nga njëra anë, duke optimizuar mënyrën e funksionimit dhe ndryshimet në teknologjinë e prodhimit të kushinetave, nga ana tjetër.

Duke e përdorur njësinë me një temperaturë vaji lubrifikues afërsisht 95°C (hyrja e motorit) dhe duke shmangur ndalimet dhe ndezjet e shpeshta, mund të reduktohet rreziku i formimit të acidit për shkak të kondensimit në kavilje gjatë fazës së ftohjes. Në lidhje me sa më sipër, sa herë që është e mundur, motori duhet të operohet pa u ndalur. Akumulimi i gazit në një vëllim të mjaftueshëm në objektin e depozitimit të gazit do të sigurojë një furnizim të vazhdueshëm me karburant, i cili është i nevojshëm për funksionimin e pandërprerë të motorit me gaz.

Përvoja e fituar nga funksionimi i motorëve të biogazit ka treguar se për kushineta duhet të përdoren materiale të veçanta. Sepse Efikasiteti i motorit Dhe presioni i funksionimit rritje, nevojiten kushineta me një ngarkesë të vlerësuar më të lartë. Në ditët e sotme përdoren gjerësisht kushinetat me spërkatje, të cilat ofrojnë të gjitha kërkesat e besueshmërisë. Falë sipërfaqes së tyre të fortë të vazhdueshme, ato janë më rezistente ndaj substancave agresive të përmbajtura në gaz dhe vaj lubrifikues sesa kushinetat tradicionale të topit me brazdë (Figura 6).

Figura 5 - Krahasimi i presionit maksimal të filmit të lubrifikantit

Cilësia e vajit lubrifikues ka një ndikim të rëndësishëm në jetën e shërbimit dhe konsumimin e motorit. Prandaj, gjatë funksionimit, duhet të përdoren vetëm ato marka vaji që prodhuesi i motorit me gaz ka miratuar për këtë lloj gazi. Intervalet e ndërrimit të vajit përcaktohen kur termocentrali vihet në punë, bazuar në rezultatet e një analize të cilësisë së vajit. Gjatë funksionimit të motorit, cilësia e vajit lubrifikues monitorohet vazhdimisht, pas së cilës merret një vendim për ta zëvendësuar atë. Analiza e parë e naftës kryhet pas 100 orësh funksionimi, pavarësisht nga lloji i gazit të karburantit. Intervalet Mirëmbajtja për valvulat përcaktohet në mënyrë të ngjashme.

Për të zgjatur intervalet e ndryshimit të vajit lubrifikues, duhet të rritet sasia e vajit lubrifikues në kornizën e bazës së motorit. Për këtë qëllim, MWM u ofron klientëve të saj njësi me vëllim të shtuar të vajit në kornizën e motorit. Vaji furnizohet vazhdimisht në qarkun e lubrifikimit, duke kaluar diagonalisht përmes kornizës bazë (Fig. 10):

Figura 6 - Furnizimi me vaj lubrifikues

Përveç karakteristikat e projektimit vetë motorët, sistemi i monitorimit dhe kontrollit TEM (Total Electronic Management nga MWM) luan një rol të rëndësishëm në sigurimin e funksionimit të sigurt dhe të besueshëm të njësive të biogazit. Ai përcakton të gjitha kushtet e funksionimit, temperaturën, presionin, etj. dhe, bazuar në të dhënat e marra, vendos fuqinë optimale të prodhimit të motorit në efikasitet maksimal pa tejkaluar kufijtë e përcaktuar të shkarkimeve. Sistemi TEM ka mundësinë e krijimit të grafikëve analitikë të ndryshimeve parametrat operacionalë stacion - kjo ju lejon të identifikoni menjëherë parregullsitë operacionale dhe t'u përgjigjeni shpejt atyre.

Kompania furnizon impiante të plota energjetike që funksionojnë me biogaz. Ato përfshijnë një njësi pistoni gazi, një kazan të nxehtësisë së mbeturinave, një silenciator, neutralizues të gazit katalitik, një sistem pastrimi të gazit të karbonit të aktivizuar dhe, nëse kërkohet, sistem shtesë pastrimi i mëvonshëm i gazrave të shkarkimit. (Fig. 7).

Figura 7 - Shembull i një paraqitjeje mini-CHP ( klikoni mbi imazhin për ta zmadhuar)

Në Fig. Figura 8 tregon investimet kapitale specifike dhe kostot mesatare të mirëmbajtjes për impiantet që punojnë me biogaz. Të dhënat përmbledhin përvojën e funksionimit të njësive të serive TBG 616 dhe TBG 620 Ato përfshijnë kostot e njësisë së pistonit të gazit, shkëmbyesit e nxehtësisë për ftohësin dhe gazrat e shkarkimit, silenciatorët, si dhe kostot e impiantit të shpërndarjes, duke përfshirë instalimin dhe tubacionet. . Që nga viti 2005, njësitë e serisë TBG janë përmirësuar në seritë TCG 2016 C dhe TCG 2020, respektivisht.

Figura 8 - Kostot kapitale dhe të mirëmbajtjes

Në vitin 2009, pas modernizimit të radhës të gamës së modeleve, për serinë TCG 2020 u arrit të arrihet një efikasitet elektrik i barabartë me 43.7% për njësinë e bashkëgjenerimit TCG 2020 V20, dhe fuqia elektrike e motorëve me gaz 12 dhe 16 cilindra u rrit. në 1200 dhe 1560, përkatësisht. Një modernizim i madh preku gjithashtu njësinë TCG 2016 V08. Fuqia elektrike e kësaj njësie është rritur në 400 kW, dhe efikasiteti elektrik është rritur në 42.2%. Për më tepër, efikasiteti elektrik dhe fuqia dalëse janë të njëjta si kur përdoret gazi natyror dhe biogazët.

5. Përdorimi praktik i llojeve të ndryshme të lëndëve të para për prodhimin e energjisë

Në Brandenburg(Gjermani) është instaluar një termocentral që prodhon biogaz nga ushqimi dhe mbeturinat shtëpiake (foto 1). Rreth 86,000 ton mbetje biologjike hidhen çdo vit.

Foto 1 – Impianti i biogazit në Alteno

Procesi i prodhimit të biogazit kryhet në një sekuencë të caktuar. Pas heqjes së përbërësve jo të riciklueshëm, mbetjet biologjike grimcohen dhe përzihen, dhe masa që rezulton nxehet në 70 °C për të vrarë organizmat patogjenë. Mbetjet dërgohen më pas në dy fermentues, secili prej të cilëve mban 3300 m3 biomasë. Mikroorganizmat shpërbëjnë biomasën (në rreth 20 ditë), duke rezultuar në formimin e biogazit dhe një sasie të mbetur lëngu, e cila më pas shtrydhet dhe mbetja e thatë përpunohet përsëri biologjikisht si kompost.

Biogazi fuqizohet nga dy motorë me piston gazi TBG 616 V16K të prodhuar nga Deutz Power Systems, secili prej tyre ka një fuqi elektrike prej 626 kW dhe një fuqi termike prej 834 kW. Energjia elektrike e gjeneruar futet në rrjet dhe nxehtësia përdoret për të gjeneruar gaz. Nivelet e emetimit të substancave të dëmshme janë nën vlerat kufi të specifikuara nga standardi gjerman TA-Luft.

Instalimi i biogazit gjithashtu funksionon në Eichigte në fermën blegtorale të Agrofarm 2000 GmbH. Kompania kultivon 2200 hektarë tokë të punueshme dhe 1100 hektarë kullota në Eichigt/Vogtland. Një pjesë e të korrave të kulturave të kultivuara përdoret si ushqim për 1.550 lopë, nga të cilat fitohen 10.650.000 kg qumësht në vit. Në të njëjtën kohë, çdo ditë formohen nga 110 deri në 120 m 3 pleh organik të lëngshëm - ai "fermentohet" në fermentues, duke rezultuar në prodhimin e 4000...4400 m 3 biogaz. Mbetjet e ushqimit i shtohen plehut organik (deri në 4 ton/ditë), për shkak të të cilit prodhimi i gazit rritet me 20%.

Mini-CHP është instaluar në një enë (foto 2), si makinë përdoret një motor TBG 616 V16 K, fuqia elektrike e të cilit është 459 kW, fuqia termike është 225 kW. Energjia elektrike furnizohet në rrjet dhe nxehtësia përdoret për nevojat shtëpiake. Plehra e lëngshme përdoret si lëndë e parë për biogaz.

Foto 2 - Njësia e kogjenerimit MWM (dikur DEUTZ Power Systems) në dizajn kontejneri me motor TBG 616 V16

Cikli i riciklimit të biomasës është praktikisht pa mbeturina. Mbetjet e prodhuara gjatë procesit të "tretjes" anaerobe janë pa erë dhe mund të përdoren në fusha si pleh gjatë gjithë vitit.

konkluzionet

• Përdorimi i mbetjeve bujqësore si biokarburant lejon një cikël të mbyllur të prodhimit bujqësor. Mbetjet nga tretja anaerobe janë pa erë dhe mund të merren në fusha në formën e plehut. Ky lloj plehërimi absorbohet menjëherë nga bimët pa ndotur tokën apo ujërat nëntokësore.
• Prodhimi i energjisë nga biogazi, në dritën e krizave të rregullta energjetike, konsiderohet si një burim premtues i energjisë së rinovueshme. Impiantet e biogazit konvertojnë energjinë diellore të ruajtur nga bimët në biogaz përmes një procesi të dekompozimit biologjik. Ky proces është neutral për sa i përket bilancit të CO 2, pasi vetëm sasia e dioksidit të karbonit që më parë ishte thithur nga bimët gjatë fotosintezës lëshohet në atmosferë.
• Gjenerimi i energjisë elektrike dhe termike në impiantet e biogazit është një teknologji premtuese që ndihmon njerëzimin të bëhet i pavarur nga rezervat e kufizuara të karburanteve fosile dhe gjithashtu mbron mjedisin.
• MWM GmbH u ofron klientëve të saj impiante për gjenerimin e energjisë elektrike dhe nxehtësisë bazuar në motorë modernë, të sigurt dhe të besueshëm me gaz.

Artikulli origjinal u botua për: Konferenca e VIth Ndërkombëtare Shkencore GAS ENGINES 2003 në Poloni, 02 - 06 qershor 2003

Mënyra kryesore e përdorimit të biogazit është shndërrimi i tij në një burim energjie termike, mekanike dhe elektrike. Megjithatë, impiantet e mëdha të biogazit mund të përdoren për të krijuar objekte prodhimi për prodhimin e produkteve kimike të vlefshme për ekonominë kombëtare.

Biogazi mund të përdoret për të fuqizuar pajisjet me djegie gazi që gjenerojnë energji që përdoret për ngrohjen, ndriçimin, furnizimin e dyqaneve të përgatitjes së ushqimit, për funksionimin e ngrohësve të ujit, sobave me gaz, emetuesve infra të kuqe dhe motorëve me djegie të brendshme.

Shumica në një mënyrë të thjeshtëështë djegia e biogazit në djegësit e gazit, pasi gazi mund t'u furnizohet atyre nga mbajtëset e gazit nën presion të ulët, por është më e preferueshme të përdoret biogazi për të prodhuar energji mekanike dhe elektrike. Kjo do të çojë në krijimin e bazës sonë energjetike që do të plotësojë nevojat operacionale të fermave.

Tabela 18. Përbërësit e biogazit

Djegësit e gazit

Fig.34. Punon soba me gaz
mbi biogazin në fshat. Petrovka

Baza e shumicës së pajisjeve shtëpiake në të cilat mund të përdoret biogazi është djegësi. Në shumicën e rasteve, preferohen djegësit atmosferikë që funksionojnë me biogaz të parapërzier me ajër. Konsumi i gazit nga djegësit është i vështirë të llogaritet paraprakisht, kështu që dizajni dhe cilësimet e djegësve duhet të përcaktohen eksperimentalisht për çdo rast individual.

Krahasuar me gazrat e tjerë, biogazi kërkon më pak ajër për t'u ndezur. Prandaj, pajisjet konvencionale të gazit kërkojnë grykë më të gjera për të lejuar kalimin e biogazit. Për djegien e plotë të 1 litër biogaz nevojiten rreth 5,7 litra ajër, ndërsa për butan - 30,9 litra dhe për propan - 23,8 litra. .

Modifikimi dhe përshtatja e djegësve standardë është një çështje eksperimentimi. Në lidhje me pajisjet shtëpiake më të zakonshme të përshtatura për përdorimin e butanit dhe propanit, mund të vërehet se butani dhe propani kanë një vlerë kalorifike pothuajse 3 herë më të lartë se biogazi dhe prodhojnë një flakë 2 herë më të madhe.

Konvertimi i djegësve për të punuar me biogaz çon gjithmonë në nivele më të ulëta funksionimi të pajisjeve. Masat praktike për modifikimin e djegësve përfshijnë:
rritja e avionëve me 2-4 herë për kalimin e gazit;
ndryshimi i vëllimit të furnizimit me ajër.

Soba me gaz
Përpara se të përdorni një sobë me gaz, djegësit duhet të rregullohen me kujdes për të arritur:
flakë kompakte, kaltërosh;
flaka duhet të stabilizohet spontanisht, d.m.th. Zonat që nuk digjen të djegësit duhet të ndizen vetë brenda 2-3 sekondave.

Fig.35. Kaldaja për ngrohjen e ujit
për ngrohjen e një shtëpie me ngrohje qeramike rrezatuese në fshat. Petrovka

Ngrohje rrezatuese
Ngrohësit rrezatues përdoren në bujqësi për të prodhuar temperaturat e duhura për rritjen e kafshëve të reja, si derrat dhe zogjtë, në hapësira të mbyllura. Temperatura e nevojshme për derrat fillon në 30-35°C në javën e parë dhe më pas zbret ngadalë në 18-23°C në javën 4 dhe 5.

Në mënyrë tipike, rregullimi i temperaturës përfshin ngritjen ose uljen e ngrohësit. Ventilimi i mirë është thelbësor për të parandaluar përqendrimet e CO ose CO2. Rrjedhimisht, kafshët duhet të mbahen nën mbikëqyrje të vazhdueshme dhe të kontrollohet temperatura në intervale të rregullta. Ngrohësit për derrat ose pulat konsumojnë rreth 0,2 - 0,3 m3 biogaz në orë.

Rrezatimi termik nga ngrohësit

Fig.36. Rregullatori i presionit të gazit

Foto: Vedenev A.G., PF "Fluid"

Ngrohësit rrezatues zbatojnë rrezatim termik infra të kuqe përmes një trupi qeramik, i cili nxehet në një gjendje të kuqe të ndezur në temperatura 900-1000°C nga një flakë. Kapaciteti ngrohës i një ngrohësi rrezatues përcaktohet duke shumëzuar vëllimin e gazit me vlerën neto të ngrohjes, pasi 95% e energjisë së biogazit shndërrohet në nxehtësi. Prodhimi i energjisë termike nga ngrohësit e vegjël është
nga 1.5 deri në 10 kW energji termike8.

Siguresa dhe filtri i ajrit
Ngrohësit rrezatues që përdorin biogaz duhet të jenë gjithmonë të pajisura me një siguresë që ndalon furnizimin me gaz nëse temperatura bie, domethënë kur gazi nuk digjet.

Konsumi i biogazit
Djegësit e gazit shtëpiak konsumojnë 0,2 - 0,45 m3 biogaz në orë, dhe ato industriale - nga 1 deri në 3 m3 biogaz në orë. Vëllimi i kërkuar i biogazit për gatim mund të përcaktohet në bazë të kohës së shpenzuar çdo ditë në gatim.

Tabela 19. Konsumi i biogazit për nevojat e brendshme

Motorët e biogazit
Biogazi mund të përdoret si lëndë djegëse për motorët e automobilave, dhe efektiviteti i tij në këtë rast varet nga përmbajtja e metanit dhe prania e papastërtive. Edhe karburatori edhe motorët me naftë. Megjithatë, duke qenë se biogazi është një lëndë djegëse me oktan të lartë, përdorimi i tij në motorët me naftë është më efikas.
Për të funksionuar motorët, kërkohet një sasi e madhe biogazi dhe instalimi i pajisjeve shtesë në motorët me djegie të brendshme që i lejojnë ata të punojnë si me benzinë ​​ashtu edhe me metan.

Fig.37. Gjenerator gaz-elektrik në fshat. Petrovka

Foto: Vedenev A.G., PF "Fluid"

Gjeneratorë gaz-elektrikë
Përvoja tregon se biogazi është ekonomikisht i mundshëm për t'u përdorur në gjeneratorët gaz-elektrikë, ndërsa djegia e 1 m3 biogaz lejon prodhimin nga 1.6 deri në 2.3 kW energji elektrike. Efikasiteti i këtij përdorimi të biogazit rritet duke përdorur energjinë termike të gjeneruar gjatë ftohjes së motorit të gjeneratorit elektrik për të ngrohur reaktorin e impiantit të biogazit.

Pastrimi i biogazit

Për të përdorur biogazin si lëndë djegëse për motorët me djegie të brendshme, është e nevojshme që paraprakisht të pastrohet biogazi nga uji, sulfidi i hidrogjenit dhe dioksidi i karbonit.

Reduktimi i përmbajtjes së lagështisë

Biogazi është i ngopur me lagështi. Pastrimi i biogazit nga lagështia konsiston në ftohjen e tij. Kjo arrihet duke kaluar biogaz përmes një tubi nëntokësor për të kondensuar më shumë lagështinë temperaturat e ulëta. Kur gazi rinxehet, përmbajtja e tij e lagështisë zvogëlohet ndjeshëm. Kjo tharje e biogazit është veçanërisht e dobishme për matësat e gazit të thatë në përdorim, pasi ato në mënyrë të pashmangshme mbushen me lagështi me kalimin e kohës.

Reduktimi i përmbajtjes së sulfurit të hidrogjenit

Fig.38. Filtri dhe absorbues i sulfurit të hidrogjenit për ndarjen e dyoksidit të karbonit në fshat. Petrovka
Foto: Vedenev A.G., PF "Fluid"
Sulfidi i hidrogjenit, kur përzihet me ujë në biogaz, formon një acid që shkakton korrozionin e metaleve. Ky është një kufizim serioz për përdorimin e biogazit në ngrohësit e ujit dhe motorët.
Mënyra më e thjeshtë dhe më ekonomike për pastrimin e biogazit nga sulfuri i hidrogjenit është pastrimi kimik në një filtër të veçantë. Një "sfungjer" metalik i përbërë nga një përzierje e oksidit të hekurit dhe ashkël druri përdoret si një absorbues. Duke përdorur 0,035 m3 sfungjer metalik, nga biogazi mund të nxirren 3,7 kg squfur. Nëse përmbajtja e sulfurit të hidrogjenit në biogaz është 0,2%, atëherë me këtë vëllim sfungjeri metalik mund të hiqet nga sulfidi i hidrogjenit rreth 2500 m3 gaz. Për të rigjeneruar sfungjerin duhet mbajtur në ajër për ca kohë.
Kostoja minimale e materialeve, lehtësia e funksionimit të filtrit dhe rigjenerimi i absorbuesit e bëjnë këtë metodë një mjet të besueshëm për të mbrojtur rezervuarët e gazit, kompresorët dhe motorët me djegie të brendshme nga korrozioni i shkaktuar nga ekspozimi i zgjatur ndaj sulfurit të hidrogjenit që përmbahet në biogaz. Oksidi i zinkut është gjithashtu një absorbues efektiv i sulfurit të hidrogjenit, dhe kjo substancë ka avantazhin shtesë që gjithashtu thith komponimet organike squfur (karbonil, merkaptan, etj.) 18

Reduktimi i dioksidit të karbonit
Reduktimi i dioksidit të karbonit është një proces kompleks dhe i shtrenjtë. Në parim, dioksidi i karbonit mund të ndahet me përthithje në qumësht gëlqereje, por kjo praktikë prodhon vëllime të mëdha gëlqereje dhe nuk është e përshtatshme për përdorim në sisteme me vëllim të madh. Vetë dioksidi i karbonit është një produkt i vlefshëm që mund të përdoret në industri të ndryshme.

Fig.39. UAZ që punon me biogaz
në fshat Petrovka
Foto: Vedenev A.G., PF "Fluid"

Përdorimi i metanit
Hulumtimet moderne nga kimistët zbulojnë mundësi të mëdha përdorimi i gazit - metanit, për prodhimin e blozës (një lëndë ngjyruese dhe lëndë e parë për industrinë e gomës), acetilenit, formaldehidit, alkoolit metil dhe etilik, metilenit, kloroformit, benzenit dhe produkteve të tjera kimike të vlefshme të bazuara në impiantet e mëdha të biogazit18.

Konsumi i biogazit nga motorët
Në fshat Petrovka, rajoni Chui i Republikës së Kirgistanit, impianti i biogazit i Shoqatës së Fermerëve me një vëllim prej 150 m3 siguron biogaz për nevojat shtëpiake të 7 fermave fshatare, funksionimin e një gjeneratori gaz-elektrik dhe 2 makina - një UAZ dhe një ZIL. Për të punuar me biogaz, motorët u pajisën me pajisje speciale dhe automjetet ishin të pajisura me cilindra çeliku për pompimin e gazit.
Vlerat mesatare të konsumit të biogazit për prodhimin e 1 kW energji elektrike nga motorët e Shoqatës së Fermerëve janë rreth 0,6 m3 në orë.

Tabela 20. Përdorimi i biogazit si lëndë djegëse motorike në fshat. Petrovka

Fig.40. Djegëse flakëruese për djegien e biogazit të tepërt në fshat. Petrovka
Foto: Vedenev A.G., PF "Fluid"

Efikasiteti i biogazit
Efikasiteti i përdorimit të biogazit është 55% për sobat me gaz, 24% për motorët me djegie të brendshme. Mënyra më efikase e përdorimit të biogazit është si një kombinim i nxehtësisë dhe energjisë, ku mund të arrihet efikasitet 88%. Përdorimi i biogazit për funksionimin e djegësve me gaz në soba me gaz, kaldaja për ngrohje, avullore për ushqim dhe serra - pamja më e mirë përdorimi i biogazit për fermat Kirgistani.

Biogazi i tepërt
Në rast të biogazit të tepërt të prodhuar nga instalimi, rekomandohet të mos lëshohet në atmosferë - kjo do të çojë në një efekt negativ në klimën, por në djegien e tij. Për ta bërë këtë, një pajisje ndezëse është instaluar në sistemin e shpërndarjes së gazit, i cili duhet të vendoset në një distancë të sigurt nga ndërtesat.