Sectorgerelateerde onderwerpen
Het concept van biogasafscheiding wordt op twee verschillende manieren opgevat. Na het proces van de vorming ervan moet biogas worden gescheiden van de organische materie waaruit het is ontstaan. Vervolgens moeten de onnodige – en zelfs giftige – verbindingen in het biogas worden gescheiden van het methaan (CH₄) om de veiligheid en efficiëntie van het biogas als energiebron te maximaliseren. Naarmate biogas een populairdere bron wordt voor mensen die verdere uitputting van fossiele brandstoffen willen vermijden, evolueert het streven om het zo zuiver mogelijk te maken van een zeer wenselijk doel naar een absolute noodzaak.
De levenscyclus laat geen levende materie onberoerd. Zaden ontkiemen, worden geboren, groeien op, vergaan, sterven en ontbinden. Hoewel ontbinding het einde van de lijn lijkt, start het eigenlijk iets nieuws. In aanwezigheid van zuurstof breken de organische materialen af en komen bepaalde gassen vrij. Maar wanneer zuurstof uit deze keten van gebeurtenissen wordt verwijderd, is er een verschil in de gasoogst – methaan is een eindproduct dat zeer waardevol is als energiebron. Dit meertraps afbraakproces wordt anaërobe vergisting genoemd. Een natuurlijke gebeurtenis die al eeuwenlang plaatsvindt, wordt nu nagebootst door menselijke technologie. Het rottende weefsel dat de vergistingsactiviteit activeert, kan vrijwel elke biologisch afbreekbare stof zijn, hoewel sommige betere CH₄-producenten zijn dan andere. Eierschalen, koffiedik, watermeloenschil, dode konijnen, gecombineerde maïsstengels, rotte appels, ganzenpoep, gevallen bladeren en paardenmest – en talloze andere voorbeelden – gelden als verteerbare organische materie. Uiteindelijk komt biogas, d.w.z. een mengsel van methaan, koolstofdioxide, waterdamp en enkele andere kleine gassen, vrij uit de substraathoop.
Hoewel vergisters op verschillende schalen en voor diverse doeleinden worden gebouwd, werkt elk systeem op basis van de kennis dat het biogas naar de top van de vergistertank stijgt, terwijl het vloeibare en vaste substraat – dat spoedig digestaat zal worden – de lagere gedeelten inneemt vanwege hun hogere dichtheid. Het gas kan vervolgens vrijelijk het vergisteronderdeel van het systeem verlaten via een gaspijpleiding die naar verdere behandeling leidt. Het overgebleven digestaat kan bestaan uit vaste stof, vloeistoffen of een combinatie van beide. Digestaat kan voor diverse nuttige toepassingen worden gebruikt, waaronder niet in de laatste plaats als een waardevolle meststof voor landbouwgewassen. Andere toepassingen voor digestaat zijn stalstrooisel en basismateriaal voor bioplastics en andere vervaardigde goederen.
Als biogas moet worden benut op een manier die de volksgezondheid noch de vaten die het bevatten en transporteren bedreigt, dan kunnen bepaalde verbindingen het beste uit de inhoud worden verwijderd. Zwavelverbindingen, siloxanen, waterdamp en koolstofdioxide (CO₂) kunnen elk problematisch zijn voor het transport, de opslag en de verbranding van het methaan in biogas. Sommige, zoals waterstofsulfide, kunnen ernstige ademhalingsproblemen – zelfs de dood – veroorzaken wanneer mensen eraan worden blootgesteld. Siloxanen kunnen de werking van verbrandingsmotoren verstoren, terwijl CO₂ een efficiënte opslag en transport van biogas belemmert. Het leiden van een gasstroom door vloeibare oplossingen, waarvan de ammoniakderivaten de schadelijke gasmoleculen absorberen, is slechts één effectieve biogasafscheider. Een andere verwijderingsprocedure omvat het koelen en onder druk brengen van het biogas op een manier die de verontreinigende verbindingen condenseert en van de CH₄ scheidt. Membranen van diverse materialen laten kleinere verontreinigende gasmoleculen door, terwijl ze de grotere CH₄-moleculen vasthouden. Ten slotte kunnen behandelde vaste stoffen zoals actieve kool verontreinigende moleculen naar hun oppervlak trekken, waardoor de biogaskwaliteit verbetert.
Spreek een specialist
Vragen over biogasafscheiding voor uw installatie?
