เครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพคืออะไร?

เครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพเป็นเครื่องที่ผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้ก๊าซชีวภาพเป็นเชื้อเพลิง อย่างน้อยนั่นก็เป็นเครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพชนิดหนึ่ง และมันจะเป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์หากคุณมีก๊าซชีวภาพเพียงพอที่จะใช้งาน แต่เพื่อผลิตก๊าซนั้น คุณต้องใช้เครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพประเภทอื่น ซึ่งรู้จักกันในอุตสาหกรรมพลังงานว่าเครื่องหมักก๊าซชีวภาพ

การย่อยก๊าซชีวภาพไม่ใช่แนวคิดที่แปลกใหม่ ถังบำบัดน้ำเสีย, หลุมฝังกลบ และร่างกายของเรา - เช่นเดียวกับร่างกายของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่ย่อยสารอินทรีย์เพื่อความอยู่รอด - เป็นเครื่องย่อยก๊าซชีวภาพ ทั้งหมดนี้เป็นระบบปิดที่แบคทีเรียจะย่อยสลายสารประกอบอินทรีย์ในสภาพแวดล้อมแบบไม่ใช้ออกซิเจน (ไม่มีออกซิเจน) และปล่อยก๊าซ ซึ่งบางชนิดติดไฟได้และใช้เป็นเชื้อเพลิงได้

สิ่งที่เปลี่ยนเครื่องย่อยให้เป็นเครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพคือระบบท่อสุญญากาศที่รวบรวมและกักเก็บก๊าซเหล่านี้แทนที่จะปล่อยให้กระจายสู่ชั้นบรรยากาศ ปัจจุบัน ก๊าซชีวภาพ 90% ของโลกมาจากจีน สหรัฐอเมริกา และยุโรป ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเยอรมนี และประมาณ 2 ใน 3 ของก๊าซชีวภาพทั้งหมดถูกใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อน

การรวบรวมและเผาก๊าซชีวภาพช่วยแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมโลกที่เร่งด่วนสองประการ: มันต่อสู้กับภาวะโลกร้อนโดยการแยกตัวออก ก๊าซเรือนกระจก และเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน

ก๊าซชีวภาพคืออะไร?

ก๊าซชีวภาพเป็นส่วนผสมของก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการย่อยสารอินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน ส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมของมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ โดยมีก๊าซอื่นๆ ปนอยู่ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์และแอมโมเนีย ก๊าซชีวภาพสามารถนำมาแปรรูปเพื่อแยกก๊าซมีเทนออกจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และสิ่งเจือปนที่ไม่ติดไฟอื่นๆ และทำให้ไบโอมีเทนเป็นเชื้อเพลิงหมุนเวียน ก๊าซธรรมชาติ.

เครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพคืออะไร?

รูปภาพ Bim / Getty

ต่อไปนี้คือตัวอย่างบางส่วนของเครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพตั้งแต่ขนาดบ้านจนถึงอุตสาหกรรม:

• เครื่องย่อยแบบช่องปิดผนึกประกอบด้วยถังซึ่งผู้ใช้ใส่สารอินทรีย์สำหรับการย่อยและระบบท่อและถังเก็บอากาศที่ปิดสนิทเพื่อเก็บก๊าซที่เกิดขึ้น ถังบำบัดน้ำเสียจะมีคุณสมบัติเหมาะสมหากเชื่อมต่อกับระบบท่อนำก๊าซที่จำเป็น เครื่องหมักขยะและเศษอาหารก็เช่นเดียวกัน
• ระบบขนาดใหญ่ดักจับก๊าซที่ปล่อยออกมาจากหลุมฝังกลบและเก็บไว้ในถังเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ในปี 2561 เครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพในเยอรมนี สหรัฐอเมริกา และสหราชอาณาจักรผลิตได้ประมาณ 18กิกะวัตต์ ของพลังงานไฟฟ้าจากก๊าซชีวภาพ และจนถึงจุดนั้น การผลิตได้เพิ่มขึ้นร้อยละสี่ต่อปีตั้งแต่ปี 2010
• โรงบำบัดน้ำเสียรวบรวมและกักเก็บก๊าซจากน้ำเสียและน้ำเสีย

เครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพยังสามารถเป็น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ที่ทำงานด้วยก๊าซชีวภาพ และเครื่องจักรดังกล่าวก็มีอยู่จริง ในความเป็นจริง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าในบ้านที่ใช้ก๊าซธรรมชาติสามารถเผาไหม้ไบโอมีเทนได้ เครื่องกำเนิดก๊าซธรรมชาติขนาดใหญ่ เช่น เครื่องกำเนิดก๊าซ หนอนผีเสื้อ และผู้ผลิตรายอื่นได้รับการออกแบบให้ใช้ร่วมกับถังหมักก๊าซชีวภาพ ตามทฤษฎีแล้ว คุณสามารถป้อนชีวมวล เช่น มูลสัตว์และวัสดุจากพืชที่ปลายด้านหนึ่งและรับกระแสไฟฟ้าจากอีกด้านหนึ่ง

ข้อดีและข้อเสียของเครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพ

ก๊าซชีวภาพเป็นเชื้อเพลิงที่เผาไหม้สะอาดซึ่งเจ้าของบ้านสามารถนำไปใช้ในการปรุงอาหารและให้ความร้อนได้ ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมของการผลิตก๊าซชีวภาพด้วยบ่อหมักและใช้แทนก๊าซธรรมชาติ ได้แก่

• อากาศที่สะอาดขึ้น บ่อหมักดักจับและรีไซเคิลก๊าซที่จะเพิ่มปัญหาสภาพอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพมากกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
• ปุ๋ยหมักที่สะอาดและใช้งานได้ ผลพลอยได้ที่อุดมด้วยสารอาหารจากเครื่องผลิตก๊าซชีวภาพสามารถกลับคืนสู่ดินได้
• พลังงานหมุนเวียนและยั่งยืน เมื่อติดตั้งเครื่องย่อยแล้ว ก๊าซชีวภาพทั้งหมดที่ผลิตขึ้นจะไม่มีค่าใช้จ่าย และเนื่องจากมีการผลิตของเสียอย่างต่อเนื่อง จึงเป็นแหล่งพลังงานในระยะยาว

ข้อเสียเปรียบหลักของเครื่องหมักก๊าซชีวภาพคือมีไม่มากนักสำหรับใช้ในบ้าน ฉันพบ หนึ่งในอเมซอน ราคาเกือบ 800 ดอลลาร์ และโดยพื้นฐานแล้วมันก็คือถังปุ๋ยหมักที่มีตัวเก็บก๊าซ ผลิตภัณฑ์มีข้อจำกัดความรับผิดชอบว่าก๊าซไม่ใช่ "สินค้าอุปโภคบริโภคเหมือนสินค้าอื่นๆ"

แม้ว่าคุณจะหาซื้อระบบที่สามารถกักเก็บก๊าซชีวภาพจำนวนมากได้อย่างปลอดภัย ก๊าซมีเทนที่คุณต้องการยังคงต้องถูกแยกออกจากก๊าซอื่นๆ เพื่อการเผาไหม้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ก๊าซจะต้องมีแรงดันก่อนที่คุณจะสามารถป้อนเข้าไปได้ เตาเครื่องทำความร้อนหรือเครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพ และบ่อหมักต้องมีขั้วต่อป้องกันการรั่ว ผลิตภัณฑ์ที่แก้ปัญหาเหล่านี้หายาก

เครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพเป็นทางเลือกที่ดีหาก...

ระบบที่ผลิตก๊าซชีวภาพจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อคุณมีมวลชีวภาพเพียงพอที่จะทำให้มันทำงานได้ ที่อยู่อาศัยของครอบครัวเดี่ยวทั่วไปไม่ก่อให้เกิดขยะมากพอที่จะทำให้เครื่องกำเนิดก๊าซชีวภาพใช้งานได้จริง แต่เป็นชุมชนขนาดใหญ่ที่ทุกคนมีส่วนร่วมในการบำรุงรักษาเครื่องย่อยอาหาร เครื่องย่อยก๊าซชีวภาพและเครื่องปั่นไฟยังสามารถทำงานได้ดีในฟาร์มที่มีปุ๋ยคอกและเศษพืชจำนวนมากเพื่อป้อนมัน

การดำเนินงานของเทศบาลและส่วนรวมอื่น ๆ ที่รวบรวมก๊าซจากหลุมฝังกลบและโรงบำบัดน้ำเสียและเผาในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดอุตสาหกรรมมีโอกาสประสบความสำเร็จสูงสุด ในปัจจุบัน ไฟฟ้ากริดเพียงเศษเสี้ยวหนึ่งเปอร์เซ็นต์มาจากก๊าซชีวภาพ แต่ตัวเลขดังกล่าวน่าจะเพิ่มขึ้นตามการพัฒนาเทคโนโลยี

Chris Deziel มีส่วนร่วมในธุรกิจการค้าอาคารมากว่า 30 ปี เขาช่วยสร้างเมืองเล็กๆ ในทะเลทรายโอเรกอนตั้งแต่เริ่มต้น และช่วยสร้างบริษัทจัดสวนสองแห่ง เขาทำงานเป็นช่างไม้ ช่างประปา และช่างตกแต่งเฟอร์นิเจอร์ Deziel เขียนบทความ DIY มาตั้งแต่ปี 2010 และทำงานเป็นที่ปรึกษาออนไลน์ โดยล่าสุดกับบริการ Pro Referral ของ Home Depot งานของเขาได้รับการเผยแพร่บน Landlordology, Apartments.com และ Hunker Deziel ได้เผยแพร่เนื้อหาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเป็นนักดนตรีตัวยง