В мировой энергетике биогаз занимает значительное место. Яркий пример — Таиланд, где его производство является частью национальной программы и покрывает до четверти всего энергопотребления. Теплый климат и развитое сельское хозяйство создают идеальные условия для этой природной технологии. Биогаз, состоящий в основном из метана (около 60%) и углекислого газа (30-40%), вырабатывается метановыми бактериями в процессе анаэробного брожения органических отходов. В Таиланде такие установки используются как в малых хозяйствах, так и на крупных промышленных предприятиях.
Возможности в нашем климате
Актуален ли этот опыт для регионов с более суровым климатом? Летом — безусловно, простейшую установку можно собрать даже из обычной бочки. Основная сложность — зимний период. Для эффективной работы метановых бактерий внутри реактора необходимо поддерживать температуру не ниже +20°C, а в идеале — от +30°C до +50°C.
Практический опыт: домашняя биогазовая установка
В сети можно найти реальные примеры успешного применения технологии. Один из сельских жителей на своем YouTube-канале подробно делится опытом. Его установка основана на стандартных 200-литровых бочках, которые на две трети заполняются раствором куриного помета. После начального периода выделения углекислого газа (от недели до месяца) начинает вырабатываться горючий метан.
С одной такой бочки за сутки с помощью компрессора в 50-литровый пропановый баллон закачивается биогаз, создавая давление около 8 атмосфер. Одной атмосферы этого газа хватает для 14 минут работы переделанной газовой плиты. Для накопления газа автор использует автомобильные камеры, а для очистки — самодельные фильтры.
Очистка и подготовка биогаза
Качество газа критически важно для его использования. В описанной системе применяется двухступенчатая очистка:
1. Фильтр с гашеной известью для удаления углекислого газа (CO2).
2. Фильтр со стружкой из нержавеющей стали для связывания сероводорода (H2S).
Для полной подготовки газа также рекомендуется установить осушитель, например, на основе силикагеля, который удалит влагу и предотвратит коррозию оборудования.
Для увеличения выхода газа и продления цикла брожения необходимо периодически перемешивать субстрат в реакторе.
Применение биогаза: от плиты до отопления
Имея даже небольшое подсобное хозяйство (куры, свиньи), можно полностью обеспечить дом топливом для приготовления пищи. Но биогаз подходит и для отопления. На рынке представлены безопасные газовые конвекторы с закрытой камерой сгорания и отводом продуктов горения на улицу.
Энергетическая ценность биогаза высока: 1 кубометр при сгорании выделяет столько же тепла, как 3.5 кг дров, 1-2 кг угля или 9-10 кВт*ч электроэнергии. Кроме того, очищенный и осушенный биогаз можно использовать для выработки электроэнергии с помощью газогенератора.
Зимняя эксплуатация и масштабирование
Главный вызов для холодного климата — поддержание температуры в реакторе. Одно из решений — размещение подземных биореакторов ниже глубины промерзания грунта. Пример такого подхода — проект в Армении, где в качестве реакторов использовались герметично закрытые колодцы из бетонных колец.
В регионах с суровыми зимами (например, в Сибири) реализация подобных проектов сложнее, но использование установки в теплое время года все равно экономически и экологически выгодно. Это также решает проблему утилизации навоза и позволяет избежать потенциальных штрафов за выброс метана и загрязнение окружающей среды.
Безопасность и юридические аспекты
Безопасность — первостепенный вопрос. В отличие от сжиженного газа, биогаз менее взрывоопасен из-за высокого содержания CO2, но меры предосторожности обязательны. Рекомендуется установка газоанализаторов на метан, которые вовремя предупредят об утечке.
Что касается законодательства, использование биогазовой установки для личных нужд, как правило, не запрещено. Ключевой момент — производство газа не должно быть коммерческим. Вопросы согласования с газовыми службами и другими инстанциями актуальны в основном для крупных ферм и предприятий.
Выводы
Биогазовая установка — это рабочая и перспективная технология для сельских жителей, фермеров и владельцев подсобных хозяйств. Как минимум, она обеспечит бесплатным топливом для кухонной плиты. При грамотном расчете и организации возможно частичное или даже полное отопление дома и хозяйственных построек. Эта технология не только повышает энергетическую независимость, но и превращает отходы в ценное удобрение, замыкая экологический цикл на отдельно взятом участке.
***
Фотографии взяты из открытых источников, с сервиса Яндекс.Картинки
