Практична робота №4

Виробництво та використання біогазу у світі та в Україні

1. Загальні тенденції у світі.

2. Біогаз в Україні.

3. Види біогазових технологій та їх ефективність.

4. Ефективність біогазових технологій

Вчені вважають, що третьому за пріоритетністю місці серед біопалив після біодизеля та біоетанолу стоїть виробництво та використання біогазу.

Біогаз це суміш газів (переважно метану і вуглекислого газу), отримана біохімічним і мікробіогічним методами переробки біологічної енергетичної сировини.

Біогаз - це газ, який приблизно на 60% складається із СН₄ і на 40% - із вуглекислого газу (СО₂). Синонімами для біогазу є такі терміни як «каналізаційний газ», «шахтний газ», «болотний газ» і «газ-метан». Різноманітні види мікроорганізмів метаболізують вуглець із органічних субстратів у безкісневих умовах (анаеробно). Цей процес так званого гниття або без кисневого бродіння, йде за ланцюгом харчування. Ціна на газ за останні роки зросли в 3,5-4 рази. Всі розуміють, що подальше подорожчання газу в Україні значне і неминуче. Але більшість не замислюється про наслідки подорожчання по відношенню особисто до себе, своєї сім’ї та бізнесу. Замість того, щоб будувати газопроводи, витрачаючи значні кошти, за такі ж або навіть за менші капітальні витрати можна встановити біогазову установку. За використаний природній газ потрібно постійно платити немалі гроші, а газ із біогазовї установки - завжди безкоштовний.

Сучасні розроблені технології включають отримання біогазу шляхом анаеробної ферментації відходів рослинництва і тваринництва, та видобування його на полігонах твердих побутових відходів та очисних станцій. Найближчими роками інтенсивно розвиватимуться технології використання біогазу саме зі звалищ та очисних станцій, а також із відходів тваринництва і рослинництва.

Маса, що перероблена, - це готові екологічно чисті рідкі або тверді біодобрива без нітратів, насіння бур’янів, патогенної мікрофлори, яєць гельмітів, специфічних запахів. При використанні таких збалансованих добрив врожайність підвищується на 30-50 відсотків. У звичайному гної мінералізація складає приблизно 40% і мінерали зв’язані з органікою, тому засвоюються рослинами гірше, а в переброженій масі мінералізація 60% і мінерали переходять у форму доступу рослинам.

Біогаз в Україні.

За розрахунками вчених УААН для забезпечення побутових потреб села в електричній і тепловій енергії необхідно продукувати 10 млрд. м³ біогазу на рік. Таку його кількість можна отримати із відходів рослинництва і тваринництва, відходів молокозаводів, м’ясокомбінатів та інших переробних підприємств, а також за рахунок використання біомаси спеціальних “енергетичних” культур. Потреба в інвестиціях тут становитиме біля 7 млрд. гривень.

Крім того, впровадження біоенергетичних технологій сприятиме як поліпшенню екологічного стану, так і створенню близько 400 тис. нових робочих місць в Україні, радикальному прискоренню інтенсифікації та підвищенню прибутковості сільського господарства.

Додаткові кошти на впровадження енергоефективних технологій в Україні можуть бути залучені при використанні підприємствами України механізму спільного впровадження у рамках Кіотского протоколу про обмеження викидів парникових газів в атмосферу.

Однак, на жаль, масове виробництво та використання біогазу в Україні не розпочалось знову через відсутність відповідної державної політики, а відтак — відсутність достатньої роз’яснювальної інформації для сільгосптоваровиробників (потенційно найбільш зацікавлених у його використанні), — відсутність замовлень для промисловості, без сумніву здатної налагодити випуск не дорогого вітчизняного обладнання.

При заміщенні споживання природного газу та рідких нафтопродуктів за рахунок біомаси кошти, що нині витрачаються на їх імпорт з Росії та Туркменістану, залишаться у регіонах (в тому числі і як плата селянам і лісоводам за поставку біомаси) і будуть витрачатися на їх розвиток і країни в цілому, а не на підтримку економік сусідніх держав.

В Україні вже почалося використання величезних запасів шахтного (пластового) газу. У містах Донбасу (Макіївка, Шахтарськ) для заправки автомобілів збудовано декілька станцій. Застосовуючи методи попередньої дегазації вугільних пластів через свердловини, вже сьогодні можна щорічно одержувати у об’єднанні «Макіїввугілля» до 120 млн. м куб газу з концентрацією метану від 35 до 97 відсотків. Це високо економічне паливо придатне для опалювання приміщень та виробництва електроенергії. Але поки що під час інженерної дегазації шахт біля 500 млн. м куб газу щорічно викидається в атмосферу (використовується лише 35 млн. м куб).

Ще у 1992-1993 роках Інститутом газу НАН України запропонована програма виробництва електроенергії на шахтному метані з концентрацією 50%, що спалюється у газових турбінах (ГТУ) або газових двигунах (ГДУ). При цьому можна виробляти до 2,0 млрд. кВт-год на рік. Обладнання може використати вітчизняних виробників НВО «Машпроект», ВО «Зоря», НВО «Мотор-Січ».

Крім цього, можна одержувати «звалищний газ» з культивованих «використаних раніше» сміттєзвалищ. Цей продукт розкладу побутового сміття, у якому 50% органічних речовин розкладаються анаеробними бактеріями, має значний вміст метану (до 40%). Збирається до 60% «звалищного газу», який використовується у двигуні внутрішнього згорання, з’єднаного з генератором постійного струму, який щороку виробляє 22,5 МВт-год електроенергії.