Биогазовые установки являются важной составляющей энергетического поворота и децентрализации энергоснабжения. Электроэнергия из возобновляемого сырья может оптимально дополнить нестабильные объемы электричества ветровых и солнечных электростанций. Однако в біогазвих установок есть определенные недостатки, поскольку они способны перерабатывать не все органические вещества, и это создает конкурентную ситуацию на полях между продуктами питания и энергетическими растениями.
Немецкие ученые из Института окружающей среды, безопасности и энергетических технологий им. Фраунгофера (UMSICHT) разработали концепцию біобатареї с целью более эффективного использования органических остатков биогазовых установок. Конечными продуктами являются не только электроэнергия и тепло, но и мазут, газ и высококачественное биоуголь.
Метод біобатареї имеет модульную структуру и объединяет ряд экологических технологий. К ним относятся среди прочего биогазовые установки, термические накопители, двигатели и газификатор для генерации электричества.
В основе всей концепции лежит термокаталітичне преобразования (TCR®). Этим способом перерабатываются углеводороды из органического материала, например, остатки брожения биогазовых установок и производства этанола, промышленные отходы биомассы, остатки древесины, соломы, экскременты животных или ил очистных сооружений.
Профессор Андреас Хорнунг (Andreas Hornung), руководитель отдела института в Зульцбах-Розенберзі, отмечает, что основное преимущество біобатареї заключается в том, что можно с пользой переработать большое количество веществ, которые иначе требовали бы трудоемкой утилизации.
Пилотная установка способна переработать около 30 кг отходов брожения на час. Остатки сначала без доступа кислорода поступают на шнек, которой постоянно вращается. Там вещество разогревается и разлагается на жидкие пары и биоуголь. После дальнейшей обработки пары разделяются на мазут и техническую воду, а газ появился, улавливается и очищается.
В дальнейшем полученные продукты можно использовать в разных целях. Мазут и газ можно переделать на электричество и тепло или на авиационное или судебное топливо. Техническая вода с коротколанцюговими и биологически розщеплювальними соединениями углерода способна улучшить производство метана в биогазовой установке. Биоуголь подходит для улучшения качества почвы.
Коэффициент полезного действия установки достигает 75%. Ученые уверены, что этот показатель возможно увеличить, если применить накопитель скрытой теплоты.
По теме: На Винницком свалке построили теплоэлектростанцию на биогазе