Sectorgerelateerde onderwerpen
Al bijna dertig jaar worstelen milieuwetenschappers, activisten en bedrijfsleiders met vraagstukken rondom luchtvervuiling en klimaatverandering. Er ontstond een consensus dat er levensvatbare alternatieven moesten komen voor fossiele brandstoffen die economieën zouden aandrijven, terwijl schone lucht, water en land behouden zouden blijven. Biomassa werd geïdentificeerd als een dergelijke energiebron en – niet lang daarna – bood technologie de middelen tot het doel: de productie van biogas door anaerobe vergisting. Met biogas kunnen niet alleen voertuigen worden aangedreven, maar kunnen hele gemeenschappen van elektriciteit worden voorzien. Het meest veelbelovende aspect hiervan is dat er geen biomassa tekorten in het verschiet liggen.
Sterker nog, iedereen die compost in de achtertuin stapelt, helpt en bevordert anaerobe vergisting. Wanneer zuurstof afwezig is bij biologisch afbreekbare materialen, vindt een reeks fysieke en chemische reacties plaats waarbij de rottende materie wordt afgebroken, en biogas vrijkomt dat methaan, koolstofdioxide en – in kleinere hoeveelheden – stikstof, waterstof en koolmonoxide bevat. Volgens de American Biogas Council zijn drie bacteriën actief in deze opeenvolging van gebeurtenissen: • Acidogene bacteriën – die aminozuren en suikers omzetten in organische zuren, waterstof, ammoniak en koolstofdioxide. • Acetogene bacteriën – die de organische zuren verder omzetten in azijnzuur, samen met ammoniak, koolstofdioxide en waterstof. • Methanogenen – die deze chemicaliën gebruiken om methaan en koolstofdioxide te produceren.
De U.S. Environmental Protection Agency (EPA) beschrijft het gas dat door de anaerobe biogasvergister wordt geproduceerd als gericht op een installatie voor verdere behandeling of, indien direct bruikbaar, op een voertuig of machine die is ontworpen om op biogas te rijden. Extra verwerking helpt om overtollig vocht te onttrekken ten behoeve van de verbranding. In andere gevallen is er te veel waterstofsulfide aanwezig in het gas. Deze verbinding is corrosief voor de opslag- en verbrandingsvaten, dus deze moet ook worden verwijderd.
De anaerobe biomassa die vergist wordt – ook bekend als substraat – kan bestaan uit een verscheidenheid aan organisch materiaal. Idealiter zou een anaerobe methaanvergister substraat moeten verwerken dat de meeste en puurste methaan genereert. Een uitstekend substraat is veemest (anaerobe vergisting van koeienmest voor biogasproductie). Afvalbeheer is lange tijd een vloek geweest voor boeren – en een hinderlijke ergernis voor degenen die in de buurt wonen. Wanneer het wordt verwerkt in een anaerobe reactor, is wat eens overtollige meststof was nu een krachtige bron van warmte en elektriciteit door middel van anaerobe methaanproductie. Bovendien kan de resterende as de bodem soms beter voeden dan ruwe mest. Een ander winstgevend substraat is afvalwater. Een toenemend aantal waterzuiveringsinstallaties omvat een anaeroob vergistersysteem voor afvalwater. Hier wordt het water gescheiden van de vaste bestanddelen, die vervolgens worden onderworpen aan een anaerobe slibbehandeling. Zodra het afval is afgebroken en het biogas is vrijgekomen, wordt het gas gebruikt om warmte te leveren voor de boilers van de fabriek. Soms bevat het biogas verontreinigingen die, volgens de EPA-richtlijnen, moeten worden geschrobd voordat het effectief kan worden gebruikt. Een derde voorbeeld van substraatgebruik betreft voedselafval. Anaerobe vergisting voor biogasproductie is gemakkelijk toe te passen op fermenterend voedsel, schillen, rindes, etc. Deze zaken zijn gemakkelijk toegankelijk en rijk aan organisch materiaal. Het beste van alles is dat hun biomethaan afgifte overvloedig is.
Zoals hierboven vermeld, is de as van de vergisting van varkens-, runder- en pluimveemest op zichzelf een zeer voedzame meststof – zonder de verreikende geur. Sommige verteerde materialen worden gecomposteerd, of gebruikt als strooisel voor melkkoeien of omgezet in andere materialen. Op deze manier worden de kosten van de anaerobe vergister beperkt door het efficiënte gebruik van substraatcomponenten. Sterker nog, anaeroob afval is bijna een contradictio in terminis. Hoewel het laatste woord er nog niet over gezegd is, suggereert enig onderzoek dat digestaat biobemester beter presteert dan minerale meststoffen bij toepassing op bepaalde gewassen. In een studie die zich richtte op tomaten, produceerde digestaat hogere opbrengsten dan mineralen.
De kosten van een anaerobe reactor kunnen aanzienlijk variëren afhankelijk van het type reactor (zoals Upflow Anaerobic Sludge Blanket of Anaerobic Baffled Reactor), het volume dat het kan verwerken, het type afval dat moet worden behandeld, de mate van vereiste voorbehandeling en de complexiteit van het systeem, naast andere factoren. Vanaf mijn kennisgrens in september 2021 konden de kosten variëren van enkele duizenden dollars voor kleine, basis systemen tot miljoenen dollars voor grote, complexe industriële installaties. De lopende bedrijfs- en onderhoudskosten zijn ook cruciaal om te overwegen, aangezien deze aanzienlijk kunnen zijn gedurende de levensduur van de reactor. Deze factoren omvatten arbeid, energie, slibverwijdering en periodieke vervanging van onderdelen. Het is belangrijk op te merken dat de economische haalbaarheid van anaerobe reactoren vaak kan worden verbeterd door het oogsten en verkopen van het biogas dat ze produceren. Vanwege deze verschillen wordt potentiële gebruikers sterk aangeraden gedetailleerde offertes op te vragen bij anaerobe vergisterbedrijven zoals Gazpack voor een nauwkeurigere kostenraming.
Spreek een specialist
Vragen over anaerobe vergisting voor uw faciliteit?
