De la gunoiul de grajd la energia electrică

 
 
1 2 3 4 5
Tehnologii Agricole, 26 Mar 2010 - 12:00, 0 comentarii
Obţinerea energiei din biomasă

Cererea tot mai mare de energie şi preţul ridicat al ţiţeiului şi al gazelor naturale constituie, fără doar şi poate, un subiect de actualitate. Acest lucru a dus la un interes crescând al oamenilor în găsirea de surse de energie regenerabilă, cum sunt biocombustibilii, deşeurile celulozice, vântul, energia solară sau gunoiul de grajd.



Figura 1 ilustrează potenţialele surse de energie identificate în biomasă, inclusiv lemn, culturi agricole, dejecţii animale sau chiar gunoaie orăşeneşti. În multe cazuri, biomasa, după ce se recoltează, trebuie pretratată şi apoi transportată la biorafinării pentru procesare.

Ea poate fi convertită la biocombustibili folosiţi în transporturi, în producerea de energie electrică sau pot fi obţinute diverse produse.

În lume există câteva ţări care au înţeles valoarea importantă a acestor resurse de biomasă, iar în SUA s-a stabilit o ţintă pentru anul 2025: 25% din energia consumată să provină din silvicultură, cultura plantelor şi zootehnie. Programul se numeşte 25x25 (http://www.25x25.org/index.php).

 

Obţinerea energiei din biomasă

În principiu, procedeele de obţinere a energiei din biomasă se bazează pe capacitatea unor microorganisme de a fermenta biomasa (respectiv compuşii organici de genul zaharurilor care se găsesc în materia organică) şi de a produce alţi compuşi, care pot avea o putere calorică mai mare (de exemplu alcool etilic, metan).

În ultimii ani, grija pentru mediu a dus la dezvoltarea unor tehnologii care să reducă poluarea. Printre acestea se numără şi fermentarea anaerobă a dejecţiilor din fermele de animale, pentru a stopa emisia de metan în atmosferă. Acesta este captat în instalaţii de producere a biogazului şi transformat prin ardere în CO2, cu un efect de seră mult mai scăzut (de 21 ori) decât al metanului.

Pentru a stopa emisia de metan în atmosferă, materia organică (dejecţiile sau alte produse care conţin substanţe organice) este închisă într-un bazin etanş (numit fermentator, sau digester), pentru a se realiza fermentaţia anaerobă.

Pentru a se promova activitatea bacteriană, în fermentator trebuie să se menţină o temperatură de cel puţin 20ºC. Temperaturi mai ridicate, de până la 65ºC, reduc atât durata procesului (timpul necesar bacteriilor pentru a produce biogaz), cât şi volumul necesar al dejecţiilor, cu până la 40%. Cu toate că numărul speciilor bacteriene care acţionează la temperaturi medii (bacterii mezofile) este mai mare decât al celor care iubesc temperaturi mai înalte (termofile), acestea din urmă sunt mai active şi produc mai mult metan.

Însă dirijarea unui proces la temperatură ridicată este mai complicat deoarece fluctuaţiile de temperatură reduc activitatea bacteriilor termofile.

Gazul produs în urma fermentaţiei anaerobe conţine metan, bioxid de carbon (de obicei cca. 90% din total), cantităţi mici de hidrogen sulfurat, azot, hidrogen, metilmercaptani şi oxigen. Dintre acestea, doar metanul este un gaz combustibil, iar energia biogazului obţinut depinde de procentul de metan pe care acesta îl conţine (poate varia între 55 şi 80%). Un biogaz care conţine 65% metan, produce cca. 2000 Btu/m3.

În ferme se pot construi instalaţii simple, constând din lagune acoperite, care pot produce biogaz folosit la încălzire sau pentru a produce curent electric. Spre exemplu, un fermentator cu deplasare (cu curgere de tip piston, sau plug-flow) poate procesa în jur de 30.000 litri dejecţii/zi, cantitatea produsă de cca. 500 vaci. Dacă biogazul este folosit pentru alimentarea unui generator, acesta poate produce mai mult curent electric şi apă caldă decât consumă ferma.

În ţările din vestul Europei, pentru a se spori capacitatea de producere a metanului, în fermentatoare se amestecă dejecţiile animalelor cu alte produse care conţin glucide fermentescibile (porumb siloz sau alte produse, subproduse sau deşeuri, în funcţie de disponibilităţi).

 

Tipuri de fermentatoare anaerobe

Cele trei tipuri de fermentatoare anaerobe folosite în producerea de biogaz au capacitatea de a capta metanul şi de a reduce numărul bacteriilor coliforme fecale, însă diferă în ceea ce priveşte costul, climatul la care se pretează şi concentraţia dejecţiilor care se pot procesa.

• Laguna acoperită constă dintr-un bazin (lagună) acoperit, care captează gazul produs în timpul descompunerii dejecţiilor. Acest tip de fermentator este cel mai puţin costisitor şi se pretează pentru dejecţii lichide (sub 3% solide). Laguna este acoperită cu o folie din material impermeabil, prinsă în mod etanş de marginile lagunei după o bordură de beton.

Biogazul se acumulează sub folie, de unde este preluat printr-o conductă. Cu toate că necesită investiţii reduse, lagunele acoperite necesită volume mari de dejecţii, climat cald şi zone cu pânză de apă freatică la adâncimi mari.

• Fermentatoarele cu agitare convertesc materia organică la biogaz într-un rezervor încălzit deasupra sau sub nivelul solului. În acest rezervor se face o agitare mecanică sau prin barbotare (recirculare) de gaz, pentru a menţine solidele în suspensie. Astfel de fermentatoare costă mai mult şi întreţinerea este mai costisitoare. Se pretează pentru volume mari de dejecţii, cu conţinut în solide între 3 şi 10%.

Fermentatorul poate fi o structură cilindrică de oţel sau din beton turnat. Menţinerea unei temperaturi optime în fermentator poate reduce timpul de retenţie a dejecţiilor la mai puţin de 20 zile.

• Fermentatoarele cu deplasare (cu curgere de tip piston sau plug-flow) se pretează pentru dejecţiile rumegătoarelor care conţin între 11 şi 13% solide. O instalaţie tipică plug-flow include un sistem de colectare a dejecţiilor, un bazin pentru omogenizare şi fermentatorul ca atare. În bazinul de omogenizare se ajustează proporţia de solide în dejecţii, prin adaos de apă.

Fermentatorul este un bazin rectangular, lung, de obicei sub nivelul solului, acoperit ermetic cu un material impermeabil. Materialul pompat în fermentator împinge materialul existent spre capătul opus (curgere tip piston). Pe măsură ce solidele din dejecţii sunt descompuse, formează un material vâscos, limitând separarea solidelor în rezervor şi constituind „pistonul” care împinge lichidul. Timpul mediu de retenţie a dejecţiilor în fermentator este de 20-30 zile.

Un astfel de model de fermentator necesită un minim de lucrări de întreţinere. Căldura degajată de motorul-generator care transformă gazul în electricitate, poate fi folosită pentru a încălzi fermentatorul.

În interiorul acestuia un sistem de conducte permite circularea apei calde pentru a menţine temperatura între 25-40ºC, temperatura optimă pentru bacteriile metanogene.

 

Articol publicat în revista Ferma nr. 2(46)/2007


 
 
 
 
Trimite unui prieten articolul De la gunoiul de grajd la energia electrică
 
Toate campurile sunt obligatorii
 
 
 
 
 
 
Adauga comentariul tau la De la gunoiul de grajd la energia electrică
 
Toate campurile sunt obligatorii
Daca aveti cont va rugam sa va autentificati
 
 
 
 
 
 

Galerie de imagini

 
 
 

Articole corelate

Biomasă, bioenergie,...
Actualitate, 29 Jun 2009 - 19:00, 0 comentarii
Energiile regenerabile sunt manifestări pământene ale energiei solare printre care menţionăm energia vântului... [ continuare ]
Hrănirea larvelor şi...
Acvacultura, 19 Jan 2010 - 15:00, 0 comentarii

În mod obişnuit, nivelul intensivităţii unui sistem de creştere se exprimă prin densitatea la populare sau,... [ continuare ]

Energii regenerabile
Actualitate, 15 Feb 2010 - 15:00, 0 comentarii

Furnizarea energiilor regenerabile este o sarcină importantă a politicii energetice şi de mediu la nivel global.... [ continuare ]

Dojdiile furajere
Alimentatie, 12 Mar 2010 - 16:00, 0 comentarii

Folosirea drojdiilor de către om

Originile folosirii drojdiilor de către... [ continuare ]

Un sistem alternativ de...
Agronomie, 27 Apr 2010 - 15:00, 0 comentarii

De foarte mult timp, o mare parte dintre crescătorii de animale din ţara noastră s-au obişnuit cu ideea că... [ continuare ]

Tehnologii Agricole

Utilaje Güttler la Voiteg
Sorin-Tiberiu BUNGESCU , 15 Jun 2010 - 14:00, 0 comentarii
Centrul Româno-German de Pregătire şi Perfecţionare Profesională în Domeniul Agriculturii din ... [ continuare ]
“Paradisul legumelor”,...
Cosmin Trif , 02 Jun 2010 - 14:00, 2 comentarii
Săturându-se să vadă doar la televizor cum se poate face agricultură performantă, legumicultorii din ... [ continuare ]
Energie produsă în fermă
Teodor Vintilă , 17 May 2010 - 13:00, 0 comentarii
În ultimii ani, subiectul securităţii energetice, a independenţei energetice şi obţinerii de energie din ... [ continuare ]
Gardul electric şi...
Sorin-Tiberiu BUNGESCU , 26 Apr 2010 - 15:00, 0 comentarii
Reprezintă mijlocul cel mai eficient pentru organizarea păşunatului în tarlale pentru protecţia animalelor ... [ continuare ]
Condiţii tehnologice...
Nicolae Dragomir , 09 Apr 2010 - 18:00, 9 comentarii
O CULTURĂ REUŞITĂ Investiţia în lucrările de tehnologie, aplicate în primul an de vegetaţie, ... [ continuare ]
Structura unei bucătării...
Sorin-Tiberiu BUNGESCU , 08 Apr 2010 - 16:00, 1 comentarii
Bucătăriile furajere (F.N.C.-urile sau micro F.N.C.-urile) sunt sisteme complexe care se folosesc pentru prepararea ... [ continuare ]
De la gunoiul de grajd la...
Teodor Vintilă , 26 Mar 2010 - 12:00, 0 comentarii
Cererea tot mai mare de energie şi preţul ridicat al ţiţeiului şi al gazelor naturale constituie, fără doar şi ... [ continuare ]
Biogazul, protectorul...
Teodor Vintilă , 22 Mar 2010 - 14:00, 0 comentarii
Cei care au lucrat în sectorul creşterii animalelor în timpul socialismului ştiu că a fost o perioadă ... [ continuare ]
OVĂZUL – Avena sativa L.
Nicolae Dragomir , 13 May 2009 - 16:00, 0 comentarii
1. Importanţa furajeră Particularităţile agrobiologice şi importanţa ovăzului au determinat răspândirea ... [ continuare ]
MEIUL – Panicum miliaceum L.
Nicolae Dragomir , 14 Apr 2009 - 21:00, 0 comentarii
1. Importanţă furajeră Deşi din punct de vedere alimentar, meiul este considerată o cereală de mai mică ... [ continuare ]

Cele mai citite azi

 

Cele mai comentate azi

    • Momentan nu sunt articole comentate
 

Abonare Newsletter


 
 
 

 

Poza zilei

 

Forum Agroinfo.ro

Intra acum pe forum
 
 
 
Campania de primăvară

De unde vă procuraţi sămânţa necesară pentru campania de primăvară?






VOTEAZA
 
Va multumim!
Votul dvs. a fost adaugat cu succes!
Alte sondaje agricole
 
 
Borceagul de toamnă

La scurt timp după anul 1990, cei care conduceau agricultura României au desfiinţat sistemul naţional de producere a seminţelor, care a fost conceput pentru o agricultură cooperatistă şi de stat, deci nepotrivit unei agriculturi private, a cărei naştere se aştepta.



Utilaje Güttler la Voiteg

Centrul Româno-German de Pregătire şi Perfecţionare Profesională în Domeniul Agriculturii din localitatea Voiteg a făcut un pas important pentru pregătirea fermierilor care doresc să se specializeze în domeniul întreţinerii şi exploatării maşinilor agricole, prin stabilirea unei colaborări cu firma Guttler.



“Paradisul legumelor”, o lecţie de business

Săturându-se să vadă doar la televizor cum se poate face agricultură performantă, legumicultorii din judeţul Arad s-au încumetat să spargă tiparele înfiinţând, după lege, primul grup de producători legumicoli din România.



Energie produsă în fermă

În ultimii ani, subiectul securităţii energetice, a independenţei energetice şi obţinerii de energie din materii prime care se pot reface într-un timp scurt (resurse regenerabile), a devenit atât de popular încât a depăşit nivelul discuţiilor din mediile ştiinţifice sau guvernamentale, iar acum se bucură de interesul oamenilor de rând.



Gardul electric şi organizarea păşunatului

Reprezintă mijlocul cel mai eficient pentru organizarea păşunatului în tarlale pentru protecţia animalelor domestice împotriva animalelor sălbatice prădătoare sau pentru delimitarea padocurilor pentru animale.



Condiţii tehnologice pentru reuşita culturii de lucernă

O CULTURĂ REUŞITĂ

Investiţia în lucrările de tehnologie, aplicate în primul an de vegetaţie, garantează realizarea unei culturi de lucernă uniformă, de mare productivitate şi de folosinţă îndelungată.



Structura unei bucătării furajere pentru fermele zootehnice

Bucătăriile furajere (F.N.C.-urile sau micro F.N.C.-urile) sunt sisteme complexe care se folosesc pentru prepararea hranei animalelor din fermele zootehnice. În funcţie de productivitatea lor, ele se compun, în principiu, din următoarele elemente: silozuri de materii prime; silozuri de produs finit; mori; amestecătoare; dozatoare pentru premixuri; dozatoare de ulei; utilaje de transfer materii prime şi produse finite; computere de proces şi accesorii; echipamente electrice şi accesorii.



De la gunoiul de grajd la energia electrică

Cererea tot mai mare de energie şi preţul ridicat al ţiţeiului şi al gazelor naturale constituie, fără doar şi poate, un subiect de actualitate. Acest lucru a dus la un interes crescând al oamenilor în găsirea de surse de energie regenerabilă, cum sunt biocombustibilii, deşeurile celulozice, vântul, energia solară sau gunoiul de grajd.



Biogazul, protectorul neconvenţional al mediului

Cei care au lucrat în sectorul creşterii animalelor în timpul socialismului ştiu că a fost o perioadă în care s-a discutat foarte mult şi chiar s-au construit staţii de producere a biogazului din dejecţii de animale. Din anumite motive entuziasmul a trecut şi biogazul a „fâsâit” slab până s-a stins.



OVĂZUL – Avena sativa L.
1. Importanţa furajeră

Particularităţile agrobiologice şi importanţa ovăzului au determinat răspândirea cultivării acestei specii în zonele cu climat mai umed şi răcoros, de pe toate continentele. În ţara noastră, în ultimii ani, ovăzul este cereala păioasă de primăvară cea mai cultivată, suprafaţa fiind în jur de 100 000 ha.




Mai multe Tehnologii Agricole