کشاورزی هوشمند: آینده صنعت کشاورزی در عصر تکنولوژی
کشاورزی هوشمند: آینده صنعت کشاورزی در عصر تکنولوژی
امروزه، کشاورزی به عنوان یکی از اصلیترین ارکان اقتصاد جهانی، ...
بشر همیشه به دنبال راه‌کاری است تا بتواند وابستگی خود را به سوخت‌های فسیلی کم کرده و به انرژی‌های تجدیدپذیر روی آورد. بیوگاز یکی از انواع این انرژی‌ها است که در کارخانه تولید بیوگاز تولید میشود. شاید برای شما هم سوال باشد که چرخه زندگی نیروگاه بیوگاز چگونه است؟ بیوگاز چگونه تولید شده و چه ویژگی‌هایی دارد؟ در این مقاله نحوه عملکرد کارخانه بیوگاز و جزئیات مربوط به آن را شرح می‌دهیم تا مرحله به مرحله با فرآیند کار این نوع کارخانه‌ها آشنا شوید. تا انتهای مقاله همراه ما باشید.
کارخانه بیوگاز یک واحد صنعتی است که از طریق فرآیندهای خاص، انرژی قابل استفاده را از مواد آلی تولید می‌کند. بیوگاز از طریق تجزیه و تحلیل میکروبی مواد آلی مانند پسماندها، بقایای گیاهی، کودها و سایر مواد آلی قابل تجزیه تولید میشود. در این فرآیند، مواد آلی توسط میکروب‌ها به صورت بیولوژیکی تجزیه می‌شوند و در نتیجه گازهایی مانند متان، دی اکسید کربن و هیدروژن تولید میشود. در واقع کارخانه بیوگاز به صورت بی‌هوازی فرآیند تولید گاز را انجام می‌دهد.
این گازها به عنوان منابع انرژی تجدید پذیر در بخش‌های مختلف مانند تولید برق، گرما و حتی سوخت برای وسایل نقلیه استفاده می‌شوند. همچنین، کارخانه بیوگاز می‌تواند از طریق فرآیندهای دیگری نیز محصولات فرعی مفیدی مانند کودهای آلی را تولید کند. در نتیجه، کارخانه بیوگاز به عنوان یک راهکار پایدار برای تولید انرژی و مدیریت پسماندها در نظر گرفته میشود. کارخانه بیوگاز ۳ جزء اصلی دارد که به شرح زیر هستند:
بیوگاز نوعی سوخت تجدیدپذیر است که از مواد آلی مختلف تولید میشود. این مواد می‌توانند از منابع مختلفی نظیر گیاهان، حیوانات و میکروارگانیسم‌ها به دست آیند. از جمله مواد اولیه‌ای که در تولید بیوگاز استفاده می‌شوند، می‌توان به پسماندهای غذایی، ضایعات کشاورزی، فضولات دامی و فاضلاب‌های انسانی اشاره کرد. فرآیند تولید بیوگاز به صورت تخمیر بی‌هوازی انجام میشود. در این روش، مواد آلی تحت شرایط بدون اکسیژن تجزیه می‌شوند و این کار توسط باکتری‌ها که در چنین شرایطی زندگی می‌کنند، صورت می‌گیرد. پس از تجزیه مواد آلی، بیوگاز تولید و در موارد مختلف به صرف می‌رسد.
ترکیب بیوگاز شامل متان، دی‌اکسید کربن، هیدروژن و سایر گازها است. این گازها قابلیت استفاده در تولید گرما و برق در نیروگاه‌ها، گرم کردن منازل ( گرم کردن آب)، ساختمان‌ها و همچنین تامین سوخت برای خودروها را دارد که به حمل و نقل کمک قابل توجه‌ای کرده است. بیوگاز به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر شناخته میشود و به دلیل مزایای آن، از جمله کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و استفاده از مواد آلی باقی‌مانده، مورد توجه قرار گرفته است.
نحوه کار کارخانه بیوگاز از الگوی ساده و خاصی پیروی می‌کند. که با استفاده از فرایند طبیعی هضم بی‌هوازی در یک محیط کنترل‌شده، به تولید بیوگاز و کربن خنثی تولید میشود. کارخانه‌های بیوگاز ممکن است فرآیند متفاوتی را برای تولید این انرژی تجدیدپذیر به کار گیرند؛ اما به صورت کلی اغلب این تاسیسات از یک روش مشابه برای تولید بیوگاز استفاده می‌کنند و فرق چندانی بین آن‌ها نیست.
پیشنهاد مطالعه: کارخانه بیوگاز
در مخازن جمع‌آوری و تولید گاز (انرژی سبز)، باکتری‌های بی‌هوازی عمل تجزیه مواد آلی را به واسطه تصفیه بیولوژیکی فاصلاب‌ها انجام می‌دهند که در نهایت گازهای متان و کربن دی اکسید یا همان بیوگاز تولید میشود. باکتری‌های بی‌هوازی که فرآیند هضم را انجام می‌دهند و میکروارگانیسم‌های به کار رفته در مراحل تصفیه بیولوژیکی فاضلاب انواع مختلفی داشته و برای تجزیه مواد آلی گوناگون کاربرد دارند. این میکروارگانیسم‌ها شامل باکتری‌های بی هوازی و دوگانه زی، ارتوتروپیک، روتیفرها، قارچ‌ها، هتروتوپیک و پروتوزوآ هستند.
اکنون بهتر است به شرح چرخه زندگی یک نیروگاه بیوگاز بپردازیم تا بهتر با این سیستم فوق‌العاده آشنا شوید:
بسترها (زیرلایه‌ها) نوعی از مواد آلی هستند که به دستگاه هاضم وارد می‌شوند. برخی از این بسترها شامل کود مایع، مواد خام تجدیدپذیر (مانند ذرت یا علف) یا زباله‌های تولید شده توسط صنایع غذایی هستند. برخی از آن‌ها نیاز به نگهداری در ظروف سیمانی داشته دارند و قبل از ورود به مخزن هاضم، پیش‌پردازش باید شوند. با توجه به اندازه گیاه، ممکن است چندین هاضم مورد استفاده قرار گیرد.
از آنجایی که بسترها متنوع هستند در دماهای مختلف داخل مخزن هاضم گرم می‌شوند. برخی میکروارگانیسم‌ها در نبود نور و اکسیژن فرآیند تجزیه نور و اکسیژن را شروع می‌کنند. در طول این فرآیند، مواد آلی به صورت بالا و پایین در مخزن جابه جا می‌شوند و علت آن جلوگیری از تشکیل لایه اضافی در مخزن است.
طی عمل تخمیر، بیوگاز یا متان به عنوان ماده اصلی در داخل مخزن هاضم تولید می‌شوند. در این مرحله، مواد متنوعی مانند گاز متان، دی‌اکسید کربن، آب و سولفید هیدروژن تولید میشود که از جمله دلایل اصلی آن استفاده از مخزن‌های فولادی به منظور مقاومت در برابر اثرات گاز به مدت طولانی است.
پس از تخمیر، هضم که باقی مانده مواد آلی هستند از مخزن خارج میشود تا به عنوان کود که ر قضا سازگار با محیط زیست بوده و از کیفیت بالایی برخوردار است مورد استفاده قرار گیرند. طبق این نوع فرآیند تولید بیوگاز به نوعی سیستم بدون زباله تبدیل میشود که زباله‌ها را از محل‌های دفن زباله حذف کرده و محصول بهتر و باکیفیت‌تری ارائه می‌دهد.
حذف ناخالصی‌ها برای تولید بیوگاز بیشتر و در مقابل تولید انرژی‌های ضروری مانند گرما صورت می‌گسرند. نحوه حذف ناخالصی به این صورت است که از یک فرآیند پاکسازی، آب، سولفید هیدروژن و سایر ناخالصی‌ها از بیوگاز استفاده می‌کنند.
در این مقاله سعی کردیم تا شما را با چرخه زندگی کارخانه تولید بیوگاز آشنا کنیم. هر فرآیندی که باعث تولید انرژی‌های تجدید پذیر و کاهش آلودگی محیط زیست شود بسیار مفید و کارآمد است. سامان انرژی گستر پویای شرق از جمله مجموعه‌های هدفمند در تولید بیوگاز و انرژی سبز است که در راستای آگاهی شما در خصوص تولید این انرژی تجدیدپذیر تلاش می‌کند. به طور کلی، کارخانه‌های بیوگاز با استفاده از فرآیندهای بیولوژیکی، مواد آلی را به گاز قابل استفاده تبدیل می‌کنند و در تولید انرژی پاک، کاهش آلودگی و کمک به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی نقش مهمی دارند. به منظور مطالعه مقالات دیگر در زمینه بیوگاز و مزایای آن از طریق همین صفحه اقدام کنید.
