Biogáz

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

A biogáz szerves anyagok baktériumok által anaerob körülmények között történő lebontása során képződő termék. Körülelül 45-70% metánt (CH4), 30-55% szén-dioxidot (CO2), nitrogént (N2), hidrogént (H2), kénhidrogént (H2S) és egyéb maradványgázokat tartalmaz.

[szerkesztés] A biogázképződés biológiája

A biogázképződést négy fázisra lehet bontani. Ezek a következők:

  1. Hidrolízis: a hidrolízis folyamán a szerves anyagokat (fehérjék, zsírok, szénhidrátok) bakteriális enzimek alapegységekre bontják (aminosavakra, zsírsavakra, glükózra).
  2. Savképződés: savképződéskor a feloldott anyagok szerves savakká (ecetsavvá, propionsavvá, vajsavvá), kis szénatomszámú alkoholokká, aldehidekké, hidrogénné, szén-dioxiddá és egyéb gázokká (például ammóniává, kénhidrogénné) alakulnak. Ez a folyamat addig tart, amíg a baktériumok saját lebontó tevékenységeik következtében el nem pusztulnak, fel nem oldódnak (az alacsony pH miatt a baktériumok életkörülményei már nem megfelelőek).
  3. Acetogén fázis: ebben a fázisban az acetogén baktériumok az előző fázis anyagait alakítják ecetsavakká.
  4. Metánképződés: ebben a fázisban az ecetsavat metánképző baktériumok metánná, szén-dioxiddá és vízzé alakítják. A hidrogén (H2) és a szén-dioxid (CO2) metánná és vízzé alakul át: CO_2 + 4 H_2 \rightarrow CH_4 + 2 H_2O

Összességében elmondható azonban, hogy a mikrobiológiai folyamatokat két fő fázisra bonthatjuk: az egyikben a fermentáció történik (első két fázis) a másodikban pedig a metánképződés. A második fázisban ugyanis az acetogén baktériumok csak a metanogén baktériumokkal együtt (szimbiózisban) képesek működni.

Az optimális fermentáció követelménye a megfelelő szén-nitrogén arány (a szén aránya a nitrogénhez viszonyítva) a fermentálandó anyagban. Ideális esetben ez az arány 13:30. A végtermék szén-nitrogén aránya a biotrágyában jelenlévő nitrogén növények számára történő lebonthatóságát és rendelkezésre állását mutatja.

[szerkesztés] Energiatartalom

Magas energiatartalma miatt (kb. 60% metán) energiatermelésre lehet hasznosítani. A generátorblokk a biogáz energiatartalmának 25-42%-át képes elektromos energiává alakítani, így termikus hatásfoka 40%-körül alakul. A biogáz energiatartalmát a metántartalomból lehet következtetni: 1 m3 metán 9,94 kWh energiát tartalmaz. 60%-os metántartalom esetén 1 m3 biogáz 0,6 l tüzelőolaj energiájával egyenértékű.

[szerkesztés] Külső hivatkozások