Биошлам, образующийся в процессе анаэробного сбраживания, насыщен питательными веществами.К ним относятся:

• Азот
• Калий
• фосфор
• Цинк
• Утюг
• Марганец
• Медь

В отличие от традиционного навоза, биошлам удобрений не имеет запаха и не содержит вредных бактерий. Более того, он активно отпугивает насекомых, которых может привлечь

3. Простота установки и обслуживания

Независимо от того, купите ли вы коммерческую систему или создадите собственную, вам будет невероятно легко начать работу.

Все, что вам нужно сделать для заправки системы, — это добавить необходимое количество отходов, предпочтительно навоза или навоза, и немного воды.

Система начнет производить полезное количество биогаза примерно через 4-8 недель.

Это дает бактериям достаточно времени, чтобы создать процветающую колонию и начать процесс пищеварения.

Техническое обслуживание стало еще проще.

Просто слейте часть биошлама, чтобы иногда использовать его в качестве удобрения, и убедитесь, что вы добавляете равное количество отходов и воды при каждом кормлении.

4. Снижает выбросы парниковых газов

Одним из наиболее интересных аспектов использования биогаза является его безвредность для окружающей среды. Метан является одним из основных парниковых газов и на самом деле в 84 раза сильнее углекислого газа.

Метан, содержащийся в биогазе, улетучился бы в атмосферу. Улавливая его и используя в качестве источника топлива, вы помогаете расщеплять его на гораздо менее вредный CO2.

Минусы биогаза

1. Домашний биогаз содержит примеси

Как мы упоминали ранее, домашний биогаз не является чистым продуктом.

В основном это газообразный метан и инертный диоксид углерода, но он также содержит такие вещи, как:

• Сероводород
• Силоксаны
• Водяной пар

Из-за этих примесей, особенно сероводорода, домашний биогаз не подходит для использования в таком оборудовании, как генераторы.

H3S фактически разъедает машины изнутри.

2. Варочные котлы плохо работают в холодном климате

К сожалению, биогаз, системы пищеварения очень требовательны к температуре.

Чтобы ваша система оставалась в лучшем виде, ей необходима постоянная дневная и ночная температура на уровне 77 ° F (20 ° C) или выше.

Это замечательно, если вы живете в тропиках, но хуже, если вы находитесь где-то вроде северо-запада Америки, Северной Европы или Аляски.

Есть способы компенсировать разницу температур, но все они равны более высоким затратам.

Одно из решений — построить варочный котел внутри теплицы. Если вы смотрите только на разницу в температуре 20 или 30 градусов, этого может быть достаточно.

Также можно использовать электрическую или газовую систему отопления.

К сожалению, наступает момент, когда вы тратите больше энергии на работу своей системы производства биогаза, чем получаете в биогазе.

3. Биогазовые реакторы непросто переносить

Большинство биогазовых систем не работают. Фактические процессы пищеварения не нарушаются транспортом, но сами системы иногда могут давать утечки.

Самые популярные коммерческие системы не предназначены для перемещения во время использования.

Вы можете обойти это, используя систему герметичного ствола, но это не самый простой способ.

Если вы планируете THOW, который хотите часто перемещать, биогазовый варочный котел может быть не лучшим источником топлива.

Что стоит покупать или строить?

действительно просты в установке. По сути, это просто резервуар для жидкого навоза и контейнер для газа.

Может возникнуть соблазн сделать систему своими руками, но это не всегда лучший или даже самый дешевый способ.

Готовые системы

Есть множество компаний, производящих небольшие резервуары для биогаза для домашнего и коммерческого использования.

Для автономной жизни не так много компаний, о которых стоит подумать.

Главная Биогаз

HomeBiogas — одна из самых инновационных компаний на рынке биогаза.

Их оригинальный продукт был известен своей простотой использования и гибкостью в настройке, а HomeBiogas 2.0 открывает еще больше возможностей.

Он дает вам все необходимое для безопасной и успешной установки биогазового реактора в очень доступной упаковке.

Он сделан из гибких, но очень прочных материалов, которые расширяются, как воздушный шар, когда вы их наполняете.

Он способен перерабатывать до 1,5 галлона пищевых отходов или 6 галлонов навоза в день.

Газовое хранилище может вместить достаточно биогаза для питания горелки в течение 2 часов в день и содержит одни из лучших функций безопасности, которые мы видели.

Он также включает систему фильтрации как биогаза, так и биошлама, чтобы защитить вас и вашу семью от вредных загрязнителей.

У них даже есть установка, включающая восхитительный туалет, подключенный прямо к реактору.

Лучше всего то, что HomeBiogas 2.0 работает полностью без питания. Это настоящая автономная система, которая сокращает количество отходов и производит полезные продукты.

DIY Домашний биогаз

Крошечные жители и энтузиасты, живущие вне сети, обычно намного удобнее по дому, чем большинство людей.

Если вы из тех людей, которые никогда не находили задачи, которые не могли бы выполнить сами, или просто любите возиться, в Интернете есть множество различных планов для домашних биогазовых реакторов.

Вы даже можете создать свои собственные планы варочного котла для биогаза, если хорошо разбираетесь в материалах и конструкции.

Важно помнить, что биогаз по-прежнему остается газом.

Все, что вы строите, должно иметь возможность безопасно хранить и распределять легковоспламеняющийся газ в вашем доме.

Если вы не на 100% уверены в своих способностях подключать газ, фильтрацию и безопасные системы хранения, возможно, вам подойдет коммерческая система.

Кто может извлечь максимальную пользу из домашнего биогаза?

Современные биогазовые реакторы были разработаны, чтобы дать людям, живущим в развивающихся странах, надежный доступ к источнику топлива.

Этот идеал дизайна делает системы варочных котлов идеальными для тех, кто хочет жить без электросети.

Пока ваш климат позволяет ему функционировать, биогазовый реактор дает вам бесплатный источник газа для приготовления пищи и отопления.

Это также поможет вам избавиться от всех видов органических отходов, которые в противном случае могли бы оказаться на свалке.

Единственные люди, стремящиеся к устойчивости, биогазовые реакторы могут не работать, это те, у кого есть THOWs.

просто не оптимально сконструированы для длительного перемещения. Однако, если вы переезжаете всего несколько раз в год, они все равно могут стать отличным способом сократить расходы на топливо.

Биогазовые реакторы и устойчивость

Системы биогазовых реакторов дают людям, живущим вне электросети, устойчивый и экологически чистый источник топлива для приготовления пищи и отопления.

Они позволяют превращать пищевые, животноводческие и человеческие отходы в безопасную и эффективную форму топлива.

Они могут обеспечить эффективную туалетную систему, простой способ избавиться от кухонных отходов и источник органических удобрений.

Если вы планируете свой автономный рай или думаете о том, чтобы жить крошечной жизнью, биогазовый реактор должен быть довольно важным в вашем списке необходимых покупок.

Джош Дэвидсон

Нравится то, что вы читаете? Нам бы очень хотелось поделиться 🙂

Другие полезные статьи, которые вам понравятся

Домашний биогаз: превращение пищевых отходов в возобновляемые источники энергии

Вчера вечером я приготовил для своей семьи вкусный ужин из макарон, используя энергию биогаза.Сегодня утром у всех нас были яйца, приготовленные на биогазе. Не знаю, что на ужин сегодня, но знаю, что даст энергию для приготовления пищи: биогаз.

И не просто биогаз — это домашний биогаз, производимый на заднем дворе нашего пригорода в рамках моих текущих «практических исследований» в области устойчивой энергетики.

В эпоху тревожных климатических изменений и надвигающегося сокращения объемов ископаемого топлива преимущества биогаза очевидны. Это возобновляемый источник энергии с нулевыми чистыми выбросами парниковых газов.И все же его потенциал в значительной степени остался неиспользованным, по крайней мере, в развитом мире.

Основываясь на своих исследованиях и опыте, я утверждаю, что биогаз собственного производства — чрезвычайно многообещающая технология, время которой пришло. Фактически, я считаю, что это могло бы спровоцировать внутреннюю революцию в области зеленой энергетики, если бы мы только позволили этому.

Что такое биогаз?

Биогаз образуется, когда органическое вещество разлагается в анаэробных условиях (то есть в отсутствие кислорода). В результате этого процесса образуется смесь газов — в основном метана, немного углекислого газа и крошечных порций других газов, таких как сероводород.

Когда биогаз фильтруют для удаления сероводорода, полученную смесь можно сжигать в качестве источника энергии для приготовления пищи, освещения или нагрева воды или помещений. В сжатом состоянии может использоваться в качестве топлива для транспортных средств. В промышленных масштабах биогаз можно использовать для выработки электроэнергии или даже очищать и подавать в газовую сеть.

Типы органических веществ, используемых для производства биогаза, включают пищевые отходы, животный навоз и побочные продукты сельского хозяйства. Некоторые коммерческие системы используют сточные воды для производства и улавливания биогаза.

Преимущества биогаза

Основным преимуществом биогаза является его возобновляемость. В то время как производство нефти и других ископаемых видов топлива в конечном итоге достигнет пика и снизится, мы всегда сможем производить биогаз, пока светит солнце и растения могут расти.

Биогаз имеет нулевые чистые выбросы парниковых газов, потому что CO₂, который выбрасывается в атмосферу при его сгорании, — это не больше, чем то, что было извлечено из атмосферы, когда органическое вещество было впервые выращено.

Как уже отмечалось, когда органическое вещество разлагается в анаэробных условиях, образуется метан. Было подсчитано, что ежегодно в атмосферу выбрасывается от 590 до 800 миллионов тонн метана. Это плохие новости для климата — фунт за фунт, метан — гораздо более мощный парниковый газ, чем CO₂.

Но в биогазовой системе этот метан улавливается и в конечном итоге превращается в CO₂ при сжигании топлива. Поскольку CO₂ в любом случае должен был попасть в атмосферу в результате естественного разложения, чистые выбросы биогаза нулевые.

Есть и другие преимущества. Органические вещества, используемые в варочных котлах биогаза, обычно являются отходами. Используя биогаз, мы можем уменьшить количество пищевых отходов и других органических материалов, отправляемых на свалки.

Кроме того, биогазовые системы производят богатый питательными веществами отстой, который можно разбавить водой и превратить в удобрение для садов или ферм. Все это может помочь повысить энергетическую независимость, повысить устойчивость и сэкономить деньги.

Мой эксперимент с биогазом

В духе научных исследований я установил одну из немногих доступных в настоящее время домашних биогазовых систем, поставленная за чуть более 1000 долларов, и был впечатлен ее простотой и функциональностью.(Обратите внимание, что у меня нет никаких коммерческих или иных аффилированных отношений с производителем.)

На практике я выбрасываю около 2 кг пищевых отходов каждый день, и до сих пор у меня было достаточно газа, чтобы готовить, иногда два раза в день. Если бы мне когда-нибудь понадобилось больше газа, я мог бы добавить больше органических веществ. Я буду продолжать следить за системой в рамках своих исследований и в свое время опубликую обновления. Если интересно, посмотрите это пространство.

Моя личная мотивация к изучению биогаза (связанная с моими исследованиями) возникает в первую очередь из желания обезуглерожить использование энергии в моем доме.Все идет нормально. Мы отключились от обычной газовой сети, и теперь у нас есть больше денег, чтобы потратить их на такие проекты, как расширение нашей солнечной батареи.

Учитывая вызывающий тревогу уровень пищевых отходов в Австралии, мне также нравится идея превратить эти отходы в экологически чистую энергию. Мои соседи любезно жертвуют свои органические вещества в дополнение к нашему собственному вкладу, повышая вовлеченность сообщества. При необходимости я езжу на свой местный овощной рынок и с энтузиазмом прыгаю в их большую корзину для пищевых отходов, чтобы взять то, что мне нужно — с разрешения.

Они думают, что я злой. Но я думаю, что использование ископаемого топлива — это безумие.

Препятствия и надежды

Домашний биогаз широко производится в развивающихся регионах мира. Всемирный банк и Организация Объединенных Наций активно поощряют его использование в качестве дешевого экологически чистого источника энергии. В Китае 27 миллионов биогазовых установок.

Но развитые регионы, включая Австралию, не спешат использовать этот огромный потенциал. Учитывая, что Австралия — одна из самых углеродоемких стран на Земле, это прискорбно.

Отказ от использования домашнего биогаза частично объясняется отсутствием четких правил его использования. Где Закон о домашнем биогазе? Практически на каждом заднем дворе Австралии есть отдельный газовый баллон для вездесущего барбекю, поэтому очевидно, что хранить газ на заднем дворе не проблема. Моя биогазовая система поставляется с надежными сертификатами безопасности, гарантиями и страховкой, и в этих системах нет газовых труб высокого давления.

В то время как производство нефти и других ископаемых видов топлива в конечном итоге достигнет пика и снизится, мы всегда сможем производить биогаз, пока светит солнце и растения могут расти.

Производство домашнего биогаза необычно. Но я считаю, что правительства штатов должны разработать законодательство, учитывающее его, и что местные советы должны предлагать советы и помощь домовладельцам, которые заинтересованы в его принятии. Надеясь на прогресс в этом отношении, я недавно сделал представление правительству Виктории в рамках его консультаций по отходам и энергии.

Мой собственный тщательно управляемый эксперимент демонстрирует, как можно безопасно и успешно использовать домашний биогаз.Тем не менее, биогаз — горючее топливо, и его необходимо фильтровать от ядовитого сероводорода. Как и любое топливо, его следует уважать и использовать ответственно. Но опасаться биогаза не стоит. В любом случае ископаемый газ гораздо опаснее.

Сэмюэл Александер, научный сотрудник Мельбурнского института устойчивого общества, Мельбурнский университет.

Эта статья изначально была опубликована на сайте The Conversation. Прочтите оригинальную статью.

Строительство биогазовой установки — Домашний биогаз

Домашний биогаз существует уже тысячи лет и использовался для нагрева воды для ванн в Ассирии в 10 веке и в Персии в 16 веке нашей эры.Марко Поло писал о «закрытых прудах для сточных вод», а использование биогаза в китайской литературе восходит к 2000–3000 годам.

Итак, мы видим, что домашний биогаз — это не что-то новое для дома! В настоящее время биогаз используется миллионами людей в качестве топлива для приготовления пищи и освещения во многих странах. Только в одном Китае до 2012 года насчитывалось 42 миллиона домашних хозяйств, использующих биогаз *. Прелесть домашнего устройства в том, что вместо того, чтобы какая-то большая компания поставляла вам газ, вы отвечаете за собственное производство энергии.

Так что же такое биогаз? Это горючая газовая смесь, содержащая около 60% метана и 40% углекислого газа, которая образуется, когда органические материалы, такие как навоз животных (и человека) или растительные вещества, разрушаются микробиологической активностью при высоких температурах (30-40 ° C или 50-60 ° C) в анаэробной среде.

Хорошо, это наука о биогазе, но я слышал, вы спрашиваете, как мне сделать биогаз у себя дома? В нашей бесплатной публикации «Что может сделать биогаз для вас» мы показываем самые популярные конструкции домашнего биогаза.Это китайский реактор с фиксированным куполом и индийский биогазовый реактор с плавающей крышкой. Конечно, есть и другие дизайны, которые вы можете изучить, просмотрев раздел загрузки. Если вы не хотите строить биогазовую установку, вы всегда можете приобрести ее в готовом виде. Посетите страницу биогазовых комплектов для некоторых идей.

Небольшая домашняя биогазовая установка в городской или городской среде может производить полезное количество биогаза всего из 1 кг или около того органических отходов в день. Если ваша семья живет в сельской местности, у вас может быть доступ к гораздо большему количеству органической биомассы, и вы будете производить значительное количество домашнего биогаза, чтобы нагревать всю воду и обеспечивать энергией все жилое пространство.
* ISO TC 255 Business Plan 3.0, Предварительный план, январь 2014 г.
Дополнительная информация о варочном котле ARTI и трубном варочном котле

Превращение пищевых отходов в энергию для энергоснабжения домов • BiogasWorld

ОБНОВЛЕНО: 29.01.2021

Органические отходы, отправляемые на свалки, разлагаются и производят 15,1% выбросов метана в США , согласно отчету Агентства по охране окружающей среды (EPA). Свалки твердых бытовых отходов (ТБО) являются третьим по величине источником выбросов метана в Соединенных Штатах, связанных с деятельностью человека, после кишечной ферментации (28%) и систем природного газа и нефти (28%).

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, около одной трети мирового продовольствия — почти 1,3 миллиарда тонн — теряется или выбрасывается. Для всех промышленно развитых стран на пищевые отходы приходится примерно 680 миллиардов долларов в год. Кроме того, компостирование и переваривание пищевых отходов неэффективно и медленно.

Биогаз, энергия органических отходов, собранных в результате анаэробного сбраживания, также может сжигаться для производства электроэнергии и тепла (когенерация). После Парижского соглашения в 2015 году многие страны представили долгосрочные стратегии и определяемые на национальном уровне вклады (НДВ) в сокращение выбросов парниковых газов и достижение углеродной нейтральности.

Пять лет спустя Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA) опубликовало новый отчет по обязательствам в отношении возобновляемых источников энергии и климата. Из 188 сторон 170 (всего 90%) упомянули возобновляемые источники энергии, а 134 (или 71%) включили количественные цели в области возобновляемых источников энергии.

Save on Energy, онлайн-торговая площадка, которая помогает потребителям покупать электроэнергию и природный газ, разместила график, на котором показано, сколько энергии может быть произведено путем преобразования пищевых отходов в электричество. Хотя эта технология существует и очень эффективна, она до сих пор не получила широкого распространения.

Выпущенный в сентябре 2021 года, наш демонстрационный отчет за 2021 год освещает более 65 успешных историй в отрасли от участников BiogasWorld. От крупномасштабных проектов по преобразованию органических отходов в энергию до небольших систем анаэробного сбраживания — возобновляемый природный газ можно использовать в различных областях.

Наш бесплатный отчет был разработан, чтобы познакомить вас с этими технологиями и услугами, представленными в кратком описании с указанием их результатов и преимуществ. Вы получите представление о том, какие технологии и услуги в настоящее время предлагаются на рынке биогаза и биометана во всем мире.

Исследователи годами работали над разработкой методов, позволяющих превратить пищевые отходы в жизнеспособный и экономичный источник энергии.Теперь исследователи из Корнельского университета нашли новый способ улавливать почти всю энергию пищевых отходов, оставляя мало для заполнения свалки. Во-первых, исследователи применили метод «варки под давлением» отходов, создав неочищенную жидкость, которую затем превратили в биотопливо. Затем то, что остается, превращается в метан, который можно сжигать для получения электричества и тепла. «Развитие происходит по мере того, как ученые продолжают изучать, какую роль отходы могут играть в будущем чистой энергии».

«Пищевые отходы должны иметь высокую ценность», — говорится в заявлении автора исследования Роя Посманика, постдокторанта Корнелла.«Мы относимся к нему как к ресурсу и делаем из него рыночные продукты».

Согласно отчету Ассоциации анаэробного сбраживания и биоресурсов (ADBA) за 2017 год, в настоящее время британские установки для анаэробного сбраживания производят достаточно биогаза, чтобы обеспечить электроэнергией более 1 миллиона домов.

Отчет о состоянии рынка за 2017 год показал, что мощность AD в Великобритании в настоящее время составляет 730 МВт-эл., Что на 18% больше, чем в прошлом году, при общем объеме производства энергии 10.7 ТВтч в год. Основываясь на новых прогнозах, к 2030 году Великобритания может производить почти 8 миллиардов м3 биометана в год, чего достаточно для обогрева более 6 миллионов домов.

По состоянию на 2021 год в Великобритании насчитывается 108 биометановых заводов с общей установленной мощностью 85 000 м3 в час. Произведенный биометан в основном закачивается в национальную энергосистему из сертифицированных установок для стимулирования использования возобновляемых источников тепла (RHI). 70% всех предприятий используют в основном сельскохозяйственное сырье (энергетические культуры и навоз), а остальные 30% обрабатывают сточные воды, пищевые и промышленные отходы.

В прошлом году мы увидели, что средняя углеродоемкость Великобритании (показатель выбросов CO ₂ на единицу потребляемой электроэнергии) достигла нового рекордного минимума. По данным National Grid, средняя углеродоемкость составила 181 гCO ₂ / кВтч.

В целом в 2020 году страна проработала без угля более 5147 часов по сравнению с 3666 часами в 2019 году, 1856 часами в 2018 году и 624 часами в 2017 году.

Роб Рим, исполняющий обязанности главы национального контроля в National Grid ESO, сказал: «2020 год стал рекордным для электроэнергетической системы Великобритании. Сеть продолжает трансформироваться с поразительной скоростью по мере того, как мы отказываемся от производства ископаемого топлива и используем рост возобновляемых источников энергии ».

Французский стартап Waga Energy недавно установил установку по переработке отходов в Сен-Максимен (Франция), способную преобразовывать биогаз из бытовых отходов в возобновляемую энергию (биометан), которая может обеспечивать до 3000 домашних хозяйств.Эта новая технология, получившая название «Waga Box», является первой в мире, которая принесет пользу жителям юга Уазы (отопление, приготовление пищи, вода для ванн и т. Д.). Производство электроэнергии из биогаза имеет электрический КПД только 40%, но производство биометана с помощью Waga Box позволяет повысить ценность энергии на 90%. Для производства электроэнергии биогаз в основном сжигается или выбрасывается непосредственно в атмосферу. Эта новая технология площадью 250 м2 позволяет поставлять 20 ГВт-ч энергии в год и, таким образом, может снабжать около 3 000 домохозяйств Сен-Максимен, Апремон, Верней-ан-Халатт и Крей.

Израильский стартап HomeBiogas разработал систему, специально предназначенную для домашнего использования, в которой вы откладываете остатки пищи, что позволяет легко производить биогаз в домашних условиях. Таким образом, произведенный биогаз можно использовать для приготовления пищи, обогрева и даже освещения. Этот компактный преобразователь биогаза поставляется в комплекте с человеком, который затем может установить его в своем саду.

_________________________

Источники

Преобразование биоотходов в биогаз может обеспечить более чистое и устойчивое будущее Земли

• Биогаз, изготовленный из органических материалов, включая пищевые и сельскохозяйственные отходы, а также навоз животных или человека, — это возобновляемая, устойчивая, доступная и инклюзивная альтернатива энергии, которая становится все более доступной для домашних хозяйств , фермы, муниципалитеты и народы.
• Преобразование биоотходов в биогаз с помощью технологии анаэробного сбраживания — это стратегия, которая может способствовать достижению нескольких целей ООН в области устойчивого развития и Парижского соглашения по климату. Биодигестеры уже используются для удовлетворения ряда потребностей в энергии по всему миру.
• Текущие факторы, ограничивающие рост сектора, включают технические и адаптивные проблемы, недостаточную осведомленность во многих регионах и неподдерживающие политические инструменты, которые могут препятствовать внедрению биогаза.
• В преддверии COP26, критически важного совещания ООН по климату, которое состоится в ноябре этого года, Всемирная биогазовая ассоциация призывает правительства включить биогаз в их определяемые на национальном уровне вклады — их добровольные цели по сокращению выбросов, как это согласовано в соответствии с Парижским соглашением.

Биогаз веками использовался в качестве источника энергии, например, для подогрева воды в ванне или освещения уличных фонарей. Но именно наш список из 21 социально-экологических проблем ^-го -го века вызвал повышенный интерес к производству и технологиям биогаза, особенно к преобразованию отходов в биогаз.

Утилизация органических отходов — огромная проблема из-за стремительно растущих моделей потребления современного общества, может оказаться одновременно привлекательным и недорогим возобновляемым альтернативным источником энергии и решением. Фактически, биогазовые системы могут потенциально удовлетворить различные потребности в энергии во всем мире, сокращая при этом потоки отходов и обеспечивая использование биоудобрений в качестве побочного продукта.

Некоторые аналитики теперь даже предполагают, что эта беспроигрышная форма биоэнергетики может внести значительный вклад в достижение 17 целей в области устойчивого развития ООН, а также помочь странам достичь своих целей по выбросам в соответствии с Парижским соглашением по климату.

Что такое биореактор?

Анаэробные дигестеры, или биодигестеры, производят биогаз так же, как пищеварительная система человека. Когда в биодеструкторы подают органический материал — пищевые отходы, сельскохозяйственные остатки, животный или человеческий навоз — он разлагается микроорганизмами в отсутствие кислорода и превращается в биогаз, который затем можно использовать для отопления, приготовления пищи, транспортировки и других нужд.

Биодигестеры могут быть малых, средних или больших размеров для бытового, промышленного или муниципального использования.

Биогаз, произведенный из отходов (также известный как возобновляемый природный газ), содержит смесь газов, в основном двуокиси углерода и горючего метана, которые являются сильнодействующими парниковыми газами (ПГ). Но технологии переработки отходов улавливают выбросы парниковых газов, которые в противном случае выбрасывались бы в атмосферу, и вместо этого заставляют их работать, экономя энергию. В результате биогаз может значительно сократить выбросы, согласно докладу Всемирного института ресурсов (WRI) за 2018 год.

Важно, однако, что эта форма биоэнергетики приносит пользу климату только в том случае, если она исходит из отходов и если она эффективно сокращает чистые выбросы метана и заменяет использование ископаемого топлива.

Внедрение этой инновационной технологии дает все более многообещающие результаты в городских и сельских районах на севере и юге мира, несмотря на препятствия на пути роста этого сектора.

Мировое производство биогаза в период с 2010 по 2018 год увеличивалось примерно на 4% в год, что означает, что за последнее десятилетие сектор вырос примерно на 40%. В настоящее время во всем мире работает более 130 000 малых, средних и крупных предприятий по переработке биотоплива, в основном в Европе, Китае и США. Хотя потребление биогаза сегодня составляет всего 0,3% от мирового энергобаланса, по прогнозам, к 2040 году эта цифра увеличится более чем вдвое.

Бытовые биогазовые системы

По оценкам, 3 миллиарда человек, 40% населения мира, не имеют доступа к чистому топливу для приготовления пищи.Точно так же 2,4 миллиарда человек, или одна треть мира, не имеют доступа к средствам санитарии и удаления отходов, особенно в бедных и отдаленных районах. Маломасштабные биогазовые технологии могут помочь удовлетворить эти потребности, позволяя домашним хозяйствам производить чистый газ для приготовления пищи, заменяя древесину, древесный уголь и уголь, при устойчивом управлении бытовыми органическими отходами.

HomeBiogas — компания, созданная с этой целью. Компания, основанная в 2012 году тремя израильтянами, впервые провела испытания отечественной биогазовой системы в бедуинских и палестинских семьях с недостаточным уровнем обеспеченности услугами.Сегодня модернизированная, испытанная в полевых условиях версия системы, в которую входят биореактор и биогазовая печь, установлена ​​в домах более чем в 90 странах.

Биодигестер HomeBiogas преобразует пищевые отходы, навоз и / или человеческие отходы в биогаз, достаточный для приготовления до двух часов в день. Самая маленькая версия стоит 749 долларов и может удовлетворить потребности в газе для приготовления пищи небольшой семьи из двух или трех человек.

Для Сэмюэля Александра, австралийца, который использовал отечественный биореактор более трех лет, эта технология позволила его семье отключиться от газовой сети, что снизило расходы на электроэнергию и снизило воздействие на окружающую среду. «Меня и по сей день поражает, что мы готовим еду на газе, который производится из пищевых отходов», — отметил он.

HomeBiogas утверждает, что каждая установленная бытовая система позволяет избежать выброса около 6 тонн углекислого газа в год — это примерно годовые выбросы типичного легкового автомобиля.

Хотя компания не прокомментировала, как она это рассчитывает, аналитики говорят, что большое преимущество отечественных биогазовых систем заключается не только в сокращении выбросов. «Если сложить все эти биореакторы [используемые в настоящее время в домашних хозяйствах], возможно, сокращение выбросов углерода не так велико, но это может привести к повышению качества жизни сельского или маргинализованного населения», — говорит Лейдиан Ферронато Мариани, доктор философии. в планировании энергетических систем с акцентом на биогаз от Университета Кампинаса, Бразилия.

Отечественные биоперерабатывающие предприятия действительно приносят значительные социально-экономические выгоды, соглашается Мариани, который также является членом Сети биопереработчиков в Латинской Америке и Карибском бассейне (RedBioLAC).Один из примеров: «биореакторы из кустарников», производимые НПО «Диакония» и используемые в сельских районах Бразилии. Эта технология позволила семьям в полузасушливом северо-восточном регионе этой страны — районе с низким уровнем развития и высоким уровнем бедности — стать самодостаточными в чистом топливе для приготовления пищи и сократить расходы на газ (около 10% от минимальной ежемесячной заработной платы).

Бытовые биогазовые системы предлагают чистую альтернативу грязному топливу, традиционно используемому для приготовления пищи, включая древесину, древесный уголь или сжиженный нефтяной газ (СНГ).По данным WWF, этот переход может снизить вырубку лесов и выбросы парниковых газов, одновременно улучшив здоровье за ​​счет снижения вдыхания опасного кухонного дыма.

Непальское исследование показало, что использование биогаза в домашних условиях, помимо того, что способствует сокращению потерь лесного покрова, позволяет пользователям сэкономить время и посвятить себя другим важным задачам, помимо сбора дров, например, сельскому хозяйству и образованию.

Однако результаты различаются, поскольку оптимальное производство биогаза зависит от оптимальных условий, включая тип, частоту и количество отходов, загружаемых в биореактор.

«Некоторые домохозяйства не могут производить много газа из собственных пищевых отходов», — отмечает Александр. В его случае он полагается на двух соседей, которые сдают свои пищевые отходы, чтобы производить достаточно газа для приготовления пищи его семьей. И это также требует больше работы: «По сравнению с включением газа из сети, с биогазом можно сделать немного больше; несколько раз в неделю собирать отходы, кормить установку и распределять жидкости на выходе », — пояснил он.

Климат также ограничивает эффективность биогаза, поскольку для анаэробного сбраживания требуется температура выше 20 ° по Цельсию (68 ° по Фаренгейту). Александр, который живет в субтропиках, построил теплицу вокруг своего биопереработчика, чтобы было теплее. «Примерно 8 месяцев в году мы можем готовить на этой системе каждый день, часто дважды», — сказал он. «Зимой мы готовим на нем три-четыре раза в неделю. В тех случаях, когда нет биогаза, мы используем нашу электрическую плиту ».

Учитывая множество преимуществ, возникает вопрос, почему биогаз не получил широкого распространения во всем мире.Александр, преподаватель Управления экологических программ Мельбурнского университета, объясняет, почему: «Потому что магистральный газ [во многих районах] почти всегда уже подключен [к домам]. Иногда люди просто выбирают самый легкий путь, даже если он не самый дешевый и не самый надежный ».

Другая проблема — это не поддерживающая государственная политика. Там, где правила способствуют развитию биогаза, его используют чаще. В Бразилии, например, муниципальные школы являются основными потребителями биопереработчиков.Это связано с тем, что муниципальные секретари поддерживают технологию посредством финансовых стимулов в рамках программ экологического образования, сказала Джованна Файфер, представитель BioMovement, бразильского дистрибьютора HomeBiogas.

Городские жители, заинтересованные в устойчивом развитии, также составляют значительную часть клиентуры компании, говорит Файфер. Среди других клиентов компании, отели, больницы и питомники (которые также ценят побочный продукт биоудобрения). Но, добавляет она, в Бразилии все еще отсутствует национальное законодательство, поощряющее использование биогаза, что замедляет расширение.

Сельскохозяйственные биогазовые системы

Производство продуктов питания генерирует 26% мировых выбросов парниковых газов. Однако около 1,3 миллиарда тонн, или одна треть всех производимых продуктов питания, теряется или выбрасывается впустую во всем мире каждый год. Это не только увеличивает выбросы парниковых газов, но и расходует ресурсы, включая воду, энергию и удобрения.Биогазовая технология может уменьшить воздействие этого сектора на окружающую среду, принося пользу фермерам и потребителям.

Sistema.bio — социальное предприятие, выполняющее эту миссию. Компания была основана в 2010 году в Мексике. Биодобавки компании уже установлены на более чем 17 000 ферм на пяти континентах.

«Фирма работает со средними и мелкими фермерами, а также с фермерами, ведущими натуральное хозяйство», — сказал директор по коммуникациям Sistema.bio Ксунакси Круз. Чтобы сделать технологию доступной для фермеров с низкими доходами и способствовать ее широкому внедрению, компания сотрудничает с грантодателями, включая правительства, НПО и фонды.

Биодобавки Sistema.bio, которые больше, чем отечественные версии, в настоящее время чаще всего используются на животноводческих фермах для обработки навоза и обеспечения энергии фермами. По оценкам компании, ее технология уже способствовала переработке более 13 миллионов тонн сельскохозяйственных отходов и снижению выбросов CO ₂ более чем на 250 000 тонн.

По словам исследователя Мариани из RedBioLAC, биодеструкторы, установленные на фермах, могут значительно снизить выбросы от интенсивных сельскохозяйственных процессов.Это особенно верно в отношении животноводства, поскольку навоз животных выделяет большое количество метана, мощного парникового газа.

Но дело не только в защите окружающей среды. По мнению Агентства по охране окружающей среды США, биогазовые технологии помогают повысить энергетическую и экономическую устойчивость фермерских хозяйств. Круз из Sistema.bio говорит, что фермеры, использующие систему компании, экономят деньги как на энергии, так и на сельскохозяйственных ресурсах, а некоторые даже достигли экономической безопасности.

В качестве бонуса биоудобрения производят «дигестат» как побочный продукт, биоудобрение, подходящее для органического земледелия. Это биоудобрение, богатое макро- и микроэлементами, включая азот, фосфор и калий, может использоваться в сельском хозяйстве в качестве альтернативы синтетическим нефтехимическим удобрениям, производство которых является дорогостоящим и энергоемким.Его использование обычно увеличивает плодородие почвы и урожайность, а также способствует связыванию углерода в почве.

Тем не менее, дигестат должен пройти аэробный процесс компостирования, прежде чем его можно будет использовать на сельскохозяйственных культурах, рекомендует Международный альянс за нулевые отходы. В противном случае, при нанесении непосредственно на почву, он может привести к неконтролируемым выбросам метана и аммиака и утечке азота, что может подорвать экологические преимущества системы.

Несмотря на то, что для работы биореакторов не требуются передовые технические навыки, они требуют ответственного управления во избежание утечки газа, что является ключевым моментом, поскольку утечки увеличивают выбросы парниковых газов.

Чтобы гарантировать ответственное использование фермерами биопереработчиков, Sistema.bio начинает с оценки того, какая система лучше всего подходит для конкретной фермы. «Это та же технология, но у нас 11 размеров», — сказал Круз. «Это зависит от потребностей фермера в энергии, количества [производимых ими отходов] и того, как обеспечить этот баланс».

Сектор биогаза повышает эффективность, добавляет Мариани, что упрощает установку и эксплуатацию оборудования. Она объясняет, что это связано с задачей сделать научные и технологические знания более доступными и адаптированными для различных лиц, принимающих решения.

«В разных странах уровень понимания биогаза сильно различается», — говорит Круз. В Индии и Кении, например, существует высокий уровень осведомленности общественности о преимуществах биогазовой технологии, наряду с государственными стимулами к внедрению. В то время как в Латинской Америке биогаз является менее известным источником энергии по сравнению с солнечной и ветряной. Необходимо проделать большую работу, чтобы создать широкую осведомленность и спрос. «Несмотря на то, что мы начали в Мексике, мы растем быстрее в других регионах мира», — объясняет Круз.

Коммунальные биогазовые системы

Во всем мире ежегодно образуется более 2 миллиардов тонн твердых бытовых отходов, и по крайней мере 33% из них не обрабатываются безопасным образом, поскольку современные города сталкиваются с экологическими и социально-экономическими проблемами из-за накопления отходов на свалках.

Свалки, помимо выщелачивания токсинов в грунтовые воды, выделяют огромное количество метана при разложении органических отходов — метан в 25 раз более мощный парниковый газ, чем углекислый газ.

Эти неприятные бытовые отходы можно превратить в ценный энергетический ресурс с помощью биогазовой технологии.

Это «прекрасный пример экономики замкнутого цикла», — говорит Оле Хвелплунд, генеральный директор Nature Energy. Nature Energy управляет 11 биогазовыми установками в Дании и двумя за рубежом и является одним из крупнейших производителей этого типа биоэнергии в Европе.

«Nature Energy принимает биологические отходы и остатки из различных частей [датского] общества, включая промышленность, сельское хозяйство и домашние хозяйства», — пояснил Хвелплунд. «Таким образом мы обеспечиваем рентабельное производство большого количества биогаза».

Биогаз, полученный из отходов, превращается в биометан, который затем вводится в национальную газовую сеть, обеспечивая электроэнергию домашние хозяйства, промышленность и транспортные средства.По оценкам компании, ее годовой объем производства в настоящее время достаточен для обогрева 57 000 домов или заправки 8 000 грузовиков, проезжающих 50 000 километров (30 000 миль) ежегодно.

Nature Energy заявляет, что она отвечает за ежегодное сокращение органических отходов на 4 миллиона тонн и сокращение выбросов CO ₂ более чем на 290 000 метрических тонн.

Согласно Мариани, исследования по оценке жизненного цикла показывают, что углеродный след или коэффициент выбросов для биогаза меньше, чем у других источников энергии (как невозобновляемых, так и возобновляемых).«В Европе, например, существуют программы субсидирования производства электроэнергии из биогаза именно потому, что он имеет меньший углеродный след, чем другие источники», — сказала она.

«Незначительной эксплуатационной проблемой могут быть утечки метана из хранилищ или трубопроводов», — сказал Энцо Фавоино, исследователь из Scuola Agraria del Parco di Monza, Италия, и научный координатор Zero Waste Europe (ZWE). По его словам, биогазовые установки должны быть правильно спроектированы и эксплуатироваться коммунальными предприятиями, чтобы не допустить утечки парниковых газов в атмосферу.Государственные чиновники также должны контролировать эти заводы, чтобы гарантировать быстрое устранение утечек; в противном случае утечка может подорвать климатические преимущества этой энергосистемы.

Биометан оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем ископаемое топливо и другие виды биотоплива, включая этанол, традиционно используемые на транспорте. Международное энергетическое агентство (МЭА) сообщает, что превращение биогаза в биометан может способствовать декарбонизации транспортной отрасли, на которую приходится пятая часть глобальных выбросов CO ₂ .

«Особенно когда речь идет о тяжелых транспортных средствах [таких как грузовики, автобусы и самолеты] и энергоемкой промышленности, биогаз считается одной из лучших нейтральных альтернатив CO ₂ ископаемым видам топлива, таким как дизельное топливо и природный газ», — говорит Хвелплунд. . И он конкурентоспособен по стоимости по сравнению с другими видами топлива для транспорта.

Еще одно преимущество: биогаз можно хранить и распределять на большие расстояния по существующим газопроводам, что упрощает отказ от ископаемых видов топлива, включая невозобновляемый природный газ.Фактически, Nature Energy недавно начала поставлять биометан в Shell Energy Europe, одну из крупнейших в мире компаний, работающих на ископаемом топливе.

Хотя биогаз имеет множество социально-экологических и экономических преимуществ, даже по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, его не следует рассматривать как единственное решение, предупреждают эксперты. «Нам необходимо добавить все эти [возобновляемые] источники, чтобы получить устойчивый энергетический баланс и обеспечить инклюзивный доступ к энергии», — говорит Мариани. Безотлагательность климатического кризиса требует использования нескольких маршрутов декарбонизации.

«В Дании климатическая цель — сократить выбросы CO ₂ страны на 70% в 2030 году по сравнению с 1990 годом», — сказал Хвелплунд. «Здесь биогаз считается одной из ключевых технологий для достижения этой цели, и мы считаем, что биогаз может сыграть жизненно важную роль и для других стран».

Проблемы впереди

Несмотря на свой потенциал, биогаз и биометан, производимые из отходов, в настоящее время составляют менее 1% мировой энергетики. Сектор сталкивается с проблемами роста, особенно из-за ограничения государственной политики.

Основным препятствием для роста, по словам Мариани, является отсутствие «более согласованной повестки дня между государственными учреждениями и представителями сектора.«Поскольку биогаз может производиться в различных масштабах и для различных целей, процессы регулирования часто бывают сложными и противоречивыми. Государственные стимулы также следует лучше спланировать, добавляет она, чтобы стимулировать не только производство и использование биогаза или биометана, но и инновационное технологическое развитие.

ZWE говорит, что субсидии, предоставляемые для выращивания культур, используемых для производства биогаза, не следует поощрять. Это потому, что эти субсидии могут стимулировать переход на «энергетические культуры», а не на переработку отходов в биогаз, создавая больше проблем, чем решая.WRI подчеркивает, что биогаз должен производиться из отходов, чтобы приносить пользу для климата.

Аналитики считают, что биогаз будет играть важную роль в ближайшие десятилетия. По их словам, это также может помочь в создании «зеленых» рабочих мест. В Индии, например, в этом секторе уже занято 85 000 человек.

Всемирная биогазовая ассоциация (WBA) была создана для того, чтобы директивные органы знали об устойчивом потенциале этого возобновляемого источника энергии. Группа со штаб-квартирой в Лондоне намерена набрать обороты в преддверии COP26, U.Н. климатический саммит в ноябре.

«Наша цель — обеспечить включение биогаза в свои определяемые на национальном уровне вклады в Парижское соглашение», — заявила представитель WBA Джоселин Биа.

Изображение баннера: Фермер использует биоудобрение для выращивания сельскохозяйственных культур, произведенных его АФК «Система».биобиодигестер. Изображение любезно предоставлено Sistema.bio.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ: Используйте эту форму, чтобы отправить сообщение автору этого сообщения. Если вы хотите опубликовать публичный комментарий, вы можете сделать это внизу страницы.

Energy — Appropedia: Theustainability wiki

В физике энергия является косвенно наблюдаемой величиной.Часто это понимается как способность физической системы работать с другими физическими системами. Поскольку работа определяется как сила, действующая на расстоянии (длина пространства), энергия всегда эквивалентна способности оказывать тянущее или толкающее действие против основных сил природы на пути определенной длины.

Устойчивая энергия — это источник энергии, который удовлетворяет потребности настоящего без ущерба для нужд будущих поколений. К устойчивым источникам энергии чаще всего относят все возобновляемых источников энергии и источников, таких как гидроэлектроэнергия, солнечная энергия и энергия, энергия ветра, энергия волн, геотермальная энергия и энергия, топливо и энергия биомассы, а также энергия приливов и отливов.Обычно сюда входят также технологии, повышающие энергоэффективность.

Хотя многие проекты в области возобновляемых источников энергии являются крупномасштабными, технологии возобновляемых источников также подходят для сельских и отдаленных районов, где энергии часто не хватает, но они имеют решающее значение для человеческого развития. По состоянию на 2011 год небольшие солнечные фотоэлектрические (PV) системы обеспечивают электроэнергией несколько миллионов домашних хозяйств, а микрогидроэлектростанции, объединенные в мини-сети, обслуживают многие другие. Более 44 миллионов домохозяйств используют биогаз, произведенный в бытовых варочных котлах, для освещения и / или приготовления пищи, и более 166 миллионов домохозяйств полагаются на новое поколение более эффективных кухонных плит на биомассе.

Слово энергия происходит от древнегреческого: ἐνέργεια energeia «деятельность, действие», которое, возможно, впервые появляется в трудах Аристотеля в 4 веке до нашей эры. В отличие от современного определения, energeia была качественным философским понятием, достаточно широким, чтобы включать такие идеи, как счастье и удовольствие.

В конце 17 века Готфрид Лейбниц предложил идею латыни: vis viva, или живая сила, которая определяется как произведение массы объекта и его скорости в квадрате; он считал, что total vis viva сохраняется.Чтобы объяснить замедление из-за трения, Лейбниц предположил, что тепловая энергия состоит из случайного движения составных частей материи, точку зрения, разделяемую Исааком Ньютоном, хотя прошло более века, прежде чем это стало общепризнанным. Современный аналог этого свойства — кинетическая энергия — отличается от vis via всего в два раза.

В 1807 году Томас Янг был, возможно, первым, кто использовал термин «энергия» вместо слова «vis viva» в его современном смысле. Гюстав-Гаспар Кориолис описал «кинетическую энергию» в 1829 году в ее современном понимании, а в 1853 году Уильям Ренкин ввел термин «потенциальная энергия».Закон сохранения энергии также был впервые постулирован в начале 19 века и применим к любой изолированной системе. В течение нескольких лет спорили, является ли тепло физической субстанцией, называемой калорийностью, или просто физической величиной, такой как количество движения. В 1845 году Джеймс Прескотт Джоуль обнаружил связь между механической работой и выделением тепла.

Эти разработки привели к теории сохранения энергии, формализованной в основном Уильямом Томсоном (лордом Кельвином) как область термодинамики.Термодинамика способствовала быстрому развитию объяснений химических процессов Рудольфом Клаузиусом, Джозайей Уиллардом Гиббсом и Вальтером Нернстом. Это также привело к математической формулировке концепции энтропии Клаузиусом и к введению законов лучистой энергии Йожефом Стефаном. Согласно теореме Нётер, сохранение энергии является следствием того факта, что законы физики не меняются с течением времени. Таким образом, с 1918 года теоретики поняли, что закон сохранения энергии является прямым математическим следствием трансляционной симметрии величины, сопряженной с энергией, а именно времени.

Энергия, как и масса, является скалярной физической величиной. Джоуль — это единица измерения энергии в Международной системе единиц (СИ). Это производная единица энергии, работы или количества тепла. Он равен энергии, затраченной (или выполненной работе) на приложение силы в один ньютон на расстоянии одного метра. Однако энергия также выражается во многих других единицах, таких как эрги, калории, британские тепловые единицы, например, киловатт-часы и килокалории. Для них всегда существует коэффициент пересчета в единицы СИ; например; один кВтч эквивалентен 3.6 миллионов джоулей.

В системе СИ единица мощности (энергия в единицу времени) — это ватт, который представляет собой просто джоуль в секунду. Таким образом, джоуль — это ватт-секунда, поэтому 3600 джоулей равны ватт-часу. Единицей измерения энергии СГС является эрг, а в британских и американских единицах измерения — фут-фунт. Другие единицы энергии, такие как электрон-вольт, калорийность пищи или термодинамические ккал (основанные на изменении температуры воды в процессе нагрева) и BTU, используются в конкретных областях науки и торговли и имеют коэффициенты преобразования единиц, относящиеся к джоулям.

Поскольку энергия определяется как способность работать с объектами, абсолютного измерения энергии не существует. Можно определить только переход системы из одного состояния в другое, поэтому энергия измеряется в относительных единицах. Выбор базовой линии или нулевой точки часто бывает произвольным и может быть сделан любым способом, наиболее удобным для решения проблемы. Например, в случае измерения энергии, выделяемой рентгеновскими лучами, как показано на прилагаемой диаграмме, обычно наиболее часто применяемым методом является калориметрия.Это термодинамический метод, основанный на измерении температуры с помощью термометра или интенсивности излучения с помощью болометра.

Плотность энергии — это термин, используемый для обозначения количества полезной энергии, хранящейся в данной системе или области пространства на единицу объема. Для топлива иногда полезным параметром является энергия на единицу объема. В нескольких приложениях, сравнивая, например, эффективность водородного топлива с бензином, выясняется, что водород имеет более высокую удельную энергию, чем бензин, но даже в жидкой форме гораздо более низкую удельную энергию.

Энергия — это сила, необходимая для выполнения любых работ. Больше энергии означает более длительную работу и больше мощности для работы.

Энергию можно добывать из природных источников и создавать искусственно.

Энергия является ключом к современному обществу и обеспечивается за счет:

• Ископаемое топливо: хранимая форма энергии, вызывающая загрязнение окружающей среды и изменение климата; также ископаемое топливо ограничено
• Возобновляемая энергия природы, а именно солнечная, ветровая, геотермальная, волновая и приливная энергия.Обычно они более дорогие, но гораздо более экологичны, чище и с меньшим риском для окружающей среды. Стоимость сильно различается, и многие конкретные технологии находятся в стадии разработки.
• Биотопливо: сохраняемая форма энергии, которая либо без выбросов, либо почти без выбросов
• Ядерная энергия, которая представляет собой хранимую, не выделяющуюся форму энергии, но несет в себе риски (в зависимости от формы ядерной энергии — например, посредством ядерного деления или ядерного синтеза -).
• Человеческая сила — например, езда на велосипеде для транспорта, что полезно для здоровья, но является большим бременем, если используется для получения всей необходимой энергии.
• Животная сила — (см. Страницы в Категории: Животная сила). Это все еще используется в развивающихся странах, но относительно дорого с точки зрения используемого корма и времени, необходимого для ухода.

Для получения более подробной информации об энергии перейдите в категорию энергии или на портал.

Проблемы с централизованной выработкой электроэнергии [править | править источник]

«Опыт большинства развивающихся стран показывает, что энергия, производимая централизованными тепловыми, гидроэлектростанциями и атомными электростанциями, редко поступает в сельские районы, где проживает основная часть населения. Типичное распределение для такого централизованного производства электроэнергии составляет около 80% для городской промышленности. (на основе энергоемких западных технологий), около 10% для внутреннего потребления в городах и только около 10% для сельских районов ». — CERES: Обзор развития ФАО, март-апрель 1976 г.

Концепция распределенного или децентрализованного производства энергии становится все более и более реализуемой по мере того, как устанавливается множество небольших возобновляемых источников энергии.Поскольку необходимая энергия доступна близко к месту, где она необходима, потери энергии при передаче меньше, что является следствием сопротивления линий электропередач. Кроме того, на ландшафт меньше влияют линии электропередач или газопроводы.

Децентрализованная энергия намного надежнее, в то время как централизованная энергосистема очень уязвима для стихийных бедствий или терроризма. Еще одно преимущество заключается в том, что частные домохозяйства больше не зависят от «энергетических гигантов» при использовании местной энергии.

GreenIT (зеленые центры обработки данных) [править | править источник]

Green IT (зеленые информационные технологии) — это практика экологически устойчивых вычислений. Зеленые ИТ пытаются минимизировать негативное влияние ИТ-операций на окружающую среду. Мотивы, лежащие в основе экологически чистых ИТ-практик, включают сокращение использования материалов, максимизацию энергоэффективности. Многие корпоративные ИТ-отделы выступают с инициативами в области экологически чистых вычислений, чтобы снизить воздействие своих ИТ-операций на окружающую среду.

Проблема

В последние годы количество новых дата-центров сильно увеличилось, что связано с распространением Интернета.Мотивация заключается в создании эффективных серверных конструкций, снижающих затраты на электроэнергию. Например, дата-центр Google потребляет 100 МВт электроэнергии, чего было бы достаточно для снабжения электроэнергией небольшого городка. Он имеет размер 12 футбольных полей и содержит около 100 тысяч серверов. Каждый из этих серверов стоит около 50 долларов в месяц без затрат на охлаждение.

Что такое экологичный центр обработки данных?

• Снижение затрат на эксплуатацию серверов
• Уменьшите количество серверов
• Системы слияния
• Снижение затрат на охлаждение
• Экологичный дизайн и зеленая энергия

Покупка / проектирование энергоэффективных серверов

• Лучшее оборудование, лучшие блоки питания
• DC более энергоэффективен, чем AC
• Управляйте своими серверами лучше!
• Интеллектуальное управление питанием
• Выключайте серверы, когда они не используются
• Виртуализация => может перемещать приложения вокруг

Умный дом — это система контроля энергопотребления в каждом доме с помощью автоматизированных систем и фанк.Идея умных домов заключается в повышении качества жизни и улучшении использования энергии. Это будет достигнуто с помощью сетевой домашней автоматизации, бытовой техники и развлекательных систем.

С помощью техники домашней автоматизации вы можете регулировать, например, свет и отопление своевременно и по мере необходимости. Жалюзи можно поднимать и опускать при падении света. Свет, кондиционер и другие устройства можно включать и выключать, когда система регистрирует, есть ли кто-то в комнате или нет. Через смартфоны вы можете e.грамм. включить обогреватель за час до вашего приезда домой. Таким образом, он еще теплый, но обогреватель не работает весь день. В противном случае вы можете программировать домашние устройства, например. кофеварка, которая готовит кофе каждое утро, когда вы просыпаетесь.

С помощью всех этих функций вы можете сэкономить до 40% энергии.

Почему стоит использовать умный дом?

1. Надежно
2. Простота установки
3. Простота использования: через смартфон, пульт дистанционного управления, планшет или ПК.
4. Он доступен везде (даже с другой энергоснабжающей компанией, а не только с RWE в Германии)
5. Расход можно четко визуализировать
6. Интеллектуальный и индивидуальный

Что такое Plus Energy House? Как уже сказано в названии, это дом, который производит больше энергии, чем необходимо. Что происходит с дополнительной энергией?

Вы можете предложить электроэнергию промышленности, подав ее обратно в линию электропередач. Таким образом, вы производите собственную энергию для собственного использования, а остальным вы можете заработать немного денег.Вы независимы от линии электропередачи.

Как это работает? Сам дом построен с тройным остеклением и специальной изоляцией. Когда вы откроете внешнюю дверь, будет захвачен теплый воздух. Выходящий воздух и сточные воды не покинут дом, не потеряв остаточную энергию. Цель на будущее — обеспечить полную циркуляцию энергии. Основную энергию вырабатывают солнечные системы и тепловые насосы. Но есть и другие способы получить энергию для дома. Например ветроэнергетика. А пока вы можете получить уменьшенную версию для частных домов.

Интеллектуальная сеть — это электрическая сеть, которая использует информационные технологии для сбора данных и соответствующих действий.

Интеллектуальная сеть — это современная технология, делающая электросеть более эффективной, надежной, безопасной и экологичной.

Это обеспечивается новой модернизированной сетевой технологией. Его передовая технология обеспечивает обмен информацией об использовании потребителем и отправку ее на электростанцию.

Используя мощность системы, завод может производить электроэнергию более эффективно, но при этом снизить стоимость производства.

Кроме того, эта технология важна для включения будущих электростанций, таких как солнечные системы и ветряные турбины, но особенно для оптимизации использования энергии.

Умный дом обменивается данными с интеллектуальной сетью. Основа этой технологии — умный счетчик. Он измеряет мощность.

Атомная электростанция — это установка, что означает: Система для производства электроэнергии, основанная на ядерной энергии.

Он состоит в основном из следующих компонентов:

Атомная электростанция — тепловая электростанция, источником тепла которой является ядерный реактор.Как обычно на всех традиционных тепловых электростанциях, тепло используется для выработки пара, который приводит в действие паровую турбину, соединенную с генератором, вырабатывающим электричество.

Для ядерного реактора включает ряд компонентов безопасности, в частности корпус высокого давления и один или несколько устойчивых барьеров, а также систему охлаждения.

Паровая турбина работает за счет выделяемого тепла. После прохождения через турбину пар необходимо конденсировать, обычно с помощью градирни и с помощью речной или морской воды.

Турбина приводит в действие генератор для производства электроэнергии. Через трансформаторы энергия доводится до высокого уровня напряжения и транспортируется по высоковольтным линиям.

Электростанция также может состоять из нескольких энергоблоков, которые обычно работают в основном независимо. Фактически это несколько независимых электростанций с отдельными реакторами, турбинами и т. Д.

Может быть часть оборудования безопасности обычно используется.

Атомные электростанции на сегодняшний день являются основными промышленными объектами, использующими атомную энергию.Лишь в редких случаях ядерный реактор используется для выработки тепла для других целей.

Использование альтернативных природных источников энергии привлекательно из-за неопределенной цены и ограниченной доступности нефти, загрязнения, связанного со сжиганием ископаемого топлива, огромного опыта и опасностей ядерной энергетики и множества других причин. В развивающихся странах первая причина имеет особое значение, потому что их промышленное развитие, происходящее в период обильных поставок нефти с низкими затратами, привело к большей зависимости от этого единственного источника энергии, чем в развитых странах, несмотря на то, что последние используют значительно большие количества.Для промышленно развитых стран, таких как США

В государствах уже существуют практические и экономически конкурентоспособные альтернативные энергетические системы, которые могут полностью заменить ядерную энергетику, вносимую в энергоснабжение США. (Примечание: дровяные печи для обогрева помещений [продаваемые 1-2 миллиона единиц в год] превосходили ядерную энергетику по общему вкладу в энергоснабжение США в 1980 году!)

Для приложений на уровне деревни существует много многообещающих существующих технологий. В следующих пяти разделах они исследуются более подробно: солнце, ветер, вода, дерево и биогаз.Эти технологии маломасштабны и обязательно децентрализованы. Это, а не какая-либо другая техническая неполноценность, является основным. Причина в том, что в промышленно развитых странах в конечном итоге отказались от прежних форм этих технологий. Хотя эти системы не могут быть очень эффективно использованы для энергетических нужд крупной промышленности, они могут хорошо подходить для нужд деревень и небольших сообществ. Они могут быть недорогими, относительно простыми в строительстве и обслуживании, изготовлены из материалов, доступных в деревнях и небольших городах, и не загрязняют окружающую среду.

С каждым повышением цен в мире, сокращающим поставки нефти, возобновляемые источники энергии становятся все более привлекательными. Децентрализованная поставка этих возобновляемых источников энергии — энергии ветра, солнечной энергии, воды и биотоплива — соответствует децентрализованным поселениям сельских районов Юга. Планировщики и администраторы программ все больше убеждаются в том, что эти технологии играют важную роль в энергоснабжении сельских сообществ.

Энергия — ценный ресурс. Если мы сможем сохранить энергию, мы сократим выбросы CO2, сэкономим деньги и спасем нашу Землю.Есть несколько простых способов снизить потребление энергии дома.

Эффективность — обратите внимание при покупке новых электронных устройств, таких как морозильная камера или посудомоечная машина. Все эти устройства имеют оценку эффективности от F до A ++++. Это будет стоить через короткое время.

Выключить — если вы ложитесь спать, выключите все устройства, а не переводите их в режим ожидания.

Используйте колпачки — Готовка — хорошее хобби. Но не забывайте закрывать кастрюли крышкой. В противном случае теряется 30% энергии.

Размещение морозильной камеры — в любом случае размещайте морозильную камеру там, где ей холодно, из-за этого ему не нужно так сильно охлаждаться.

Стирка — Стирать при 40 градусах и полностью заполнить стиральную машину. Не пользуйтесь сушилкой, белье любит свежий воздух!

Посудомоечная машина — Тот же принцип, что и стирка. Заполните его полностью!

Окна — Не наклоняйте окна часами. Лучше открыть их полностью на несколько минут. Это снизит энергию для экстремального нагрева!

Комнатная температура — Если вы снизите комнатную температуру только на несколько градусов, это снизит потребление энергии до 10 процентов!

Отходы — Отделите отходы.Это не сэкономит денег, но вы можете сэкономить 1 килограмм C02 на 1 килограмме старой бумаги!

Если вы будете следовать только некоторым из этих простых методов, вы заметите в конце года, что вы сэкономили тонны энергии!

В будущем ограниченным ресурсам придет конец, но тогда могут помочь возобновляемые источники, такие как солнечная энергия, вода и воздух.

Солнечная энергия, например, может быть использована в будущем для путешествий к другим планетам или галактикам.

Солнечный парус — один из продуктов, с помощью которого можно совершать такие путешествия.С его помощью вы можете запустить космический корабль или спутник в космос. Некоторые спутники с ним пока работают.

Уголь и нефть, например, «умрут» в будущем, потому что это два ограниченных ресурса. Многие компании, такие как E-on, например, работают с возобновляемыми источниками энергии, стремясь к лучшему миру в будущем.

Ядерная энергия — это одна из энергий, которая также ограничена, но у нее есть проблема, заключающаяся в том, что мы до сих пор не знаем, где хранить мусор, который она производит. Некоторые страны, такие как Германия, например, хотят прекратить производство энергии с помощью атомных электростанций в следующие годы, что может дать больше возможностей для компаний, использующих возобновляемые источники энергии, чтобы стать более популярными.

Энергия воды, например, может храниться в летние месяцы и ночью в большой долине, чтобы ее можно было использовать в зимние месяцы, когда энергия требуется больше всего. В сочетании с солнечной и ветровой энергией у него большое будущее.

Ветряные электростанции ветроэнергетики расположены в двух местах. Один — это ветряные электростанции на суше, а другой — на воде. (Есть также несколько турбин под водой, но тогда это энергия, производимая с помощью силы воды.) Большинству людей в Германии, например, не нравятся ветряные электростанции на суше, потому что они выглядят не очень хорошо.Но энергия ветра очень эффективна для будущего в сочетании с другими видами энергии.

Другая часть — сжигание биомассы. Это означает, что каждое вещество, созданное животным, растением или человеком, можно рассматривать как биомассу. Решает проблему ограниченного ресурса. Однако другие проблемы, такие как выхлопные газы (углекислый газ) и ограниченное место на земле для выращивания пищи, все еще существуют.

Существуют также экзотические методы создания (или лучшего использования) энергии, например, геотермальная энергия, сжигание настоящего мусора.Многие методы создадут и улучшат новые перспективы.

Энергия — важная часть нашей жизни. Но каждый из нас потратил слишком много энергии на свою жизнь.

Примером потерь энергии является электрическая лампочка, она производит свет и, следовательно, также выбрасывает тепло, которое не используется. Все, от небольших домашних хозяйств до промышленных, тратят энергию впустую.

Существует также возможность нейтрализации потерь энергии, например, отходящее тепло от генераторов используется для производства горячей воды.

Дополнительная энергия теряется из-за отработанного тепла компьютеров. Или долгое время ожидания наших развлекательных устройств.

Каждый из нас должен быть менее расточительным. Также электростанции тратят энергию в виде электричества. Немецкие электростанции продают электроэнергию в соседние страны, потому что тока выработано слишком много. Из-за увеличения производства тратится не только энергия, но и природные ресурсы.

С помощью которого энергия может быть регенерирована позже.

Это текущее использование, например, гидроаккумулирующих электростанций для перекачивания воды из рек высоко в водохранилища и разгрузки в ночное время для производства собственной электроэнергии.

Это показывает, что в большинстве стран теряется не только энергия, но и ресурсы. За счет экономии ресурсов мы могли бы производить еще больше энергии за несколько десятилетий.

Термодинамика и теплопередача [править | править источник]

Термодинамика является частью физики и относится к возможным проектам, которые можно реализовать с помощью тепла. В основе лежат исследования объема, давления и температуры в паровой машине. Вы можете выбрать между открытыми, закрытыми и изолированными термодинамическими системами.Энергия обрабатывается с помощью тепла, и тепло течет между частями паровой машины. Система — это разделенная часть на уровне термодинамики.

Открытая система привязана к окружающей среде, материя и энергия изменчивы. Например, открытая пробирка, наполненная жидкостью, жидкость может быть заполнена в пробирке или может выходить из пробирки. Также энергия или тепло могут улавливаться из окружающей среды или подниматься в окружающую среду.

В закрытой системе не может сыпаться.Энергия может достигать системы, но не может выйти, но энергия может уйти или быть записана. Например, есть закрытая пробирка, она может отдавать энергию, но не может выйти из системы.

Последняя система — это изолированная система, которая работает сама по себе и никуда не денется, она закрыта от окружающей среды и не может быть удалена или записана. Он остается в той среде, в которой находится, и сохраняет свою массу.

Существует газовый закон, который описывает идеальное соотношение между большим давлением, объемом, качеством топлива и абсолютным качеством.Качество топлива указано в «Мол». Другая тема — это температура, которая представляет собой физический размер, и термодинамика играет в этом большую роль. Человек ограничен только ощущением температуры своего тела. по этой причине вы пытаетесь использовать технические устройства для измерения температуры. Температура — это размер для измерения движения или кинетической энергии системы.

6 интересных фактов о биогазе

1. Биогаз — это газ с множеством названий

Биогаз чаще всего также известен как биометан.В США его также иногда называют болотным газом, канализационным газом, компостным газом и болотным газом.

Биогаз — это естественный и возобновляемый источник энергии, возникающий в результате разложения органических веществ. Биогаз не следует путать с «природным» газом, который является невозобновляемым источником энергии.

2. Биогаз и биомасса: сходства и различия

Биомасса и биогаз являются биотопливом; их можно сжечь для получения энергии. Но биомасса — это твердый органический материал.Биомасса использовалась в качестве источника энергии с тех пор, как люди впервые обнаружили огонь и сжигали древесину, растения и навоз для создания энергии.

Сегодня многие электростанции работают за счет сжигания биомассы из прессованных древесных гранул — побочного продукта производства древесины и производства мебели. Заменяя ископаемый уголь, биомасса позволяет производить электроэнергию из возобновляемых источников.

Другой способ представить различия — это то, что биомасса является сырьем, а биогаз — конечным продуктом.

При естественном разложении биомассы или в промышленных масштабах в анаэробном варочном котле образуется биогаз.

Еще один способ осмыслить различия — это то, что биомасса является сырьем, а биогаз — конечным продуктом.

3. Биогаз — это не новое открытие

Анаэробный процесс разложения (или ферментации) органических веществ происходил в природе миллионы лет, даже до начала использования ископаемого топлива, и продолжает происходить вокруг нас в Натуральный мир. Сегодняшнее промышленное преобразование органических отходов в энергию на биогазовых установках просто ускоряет способность природы перерабатывать свои полезные ресурсы.

Считается, что первое использование биогаза человеком относится к 3000 г. до н.э. на Ближнем Востоке, когда ассирийцы использовали биогаз для обогрева своих ванн.

Химик 17 ^{-х годов} века, Ян Баптист ван Гельмонт, обнаружил, что горючие газы могут образовываться из разлагающихся органических веществ. Ван Гельмонт также внес в научный словарь слово «газ» от греческого слова «хаос».

Первый крупный завод по анаэробному сбраживанию появился в 1859 году в колонии прокаженных в Бомбее.

Изобретательный викторианский инженер Джон Уэбб из Бирмингема создал лампу для сточных вод, которая преобразовывала сточные воды в биогаз для освещения уличных фонарей. Единственная оставшаяся в Лондоне канализационная лампа Уэбба сейчас находится недалеко от Стрэнда на картинг-лейн — или, как говорят некоторые шутники, Пердеж-лейн.

Анаэробное сбраживание использовалось как средство очистки городских сточных вод до химической обработки. В развивающихся странах анаэробный процесс по-прежнему считается недорогой и естественной альтернативой химическим веществам и сокращению количества бактерий дизентерии.

И давайте не будем забывать, что в Mad Max Beyond Thunderdome постапокалиптическое поселение Бартертаун, которым управляет ужасающая тетушка Тины Тернер, питается от биогазовой системы свинофермы с биогазом, который используется для движения транспортных средств, преследующих пустыню.

4. Сегодня Китай является мировым лидером по использованию биогаза.

В Китае самое большое количество биогазовых установок: около 50 миллионов домашних хозяйств используют биогаз. В основном это сельские районы и небольшие домашние и деревенские предприятия.

Факел на Олимпийских играх в Пекине 2008 года заправлялся биогазом.

Кроме того, факел на Олимпийских играх 2008 года в Пекине был заправлен биогазом.

5. В Великобритании в настоящее время действуют 118 биогазовых установок, а в США — более 2200 предприятий, производящих биогаз.

Первая биогазовая установка в Великобритании была построена в 2011 году с введением государственной программы стимулирования использования возобновляемых источников тепла. Согласно Ассоциации анаэробного сбраживания и биоресурсов , рост достиг своего первого пика в 2016 году, когда было построено 33 новых завода.

В 2020 году молочная ферма в Сомерсете, принадлежащая Biocow, была первой, которая подключила производство биогаза непосредственно к национальной системе передачи.

В США имеется более 2200 производственных предприятий по производству биогаза во всех 50 штатах — 250 анаэробных варочных котлов на фермах; 1 269 объектов по восстановлению водных ресурсов с использованием анаэробного варочного котла; 66 автономных систем по переработке пищевых отходов; и 652 проекта по утилизации свалочного газа — согласно Американского совета по биогазу .

Они считают, что потенциал роста биогазовой промышленности США огромен, подсчитывая, что ежегодно можно производить 103 триллиона киловатт-часов электроэнергии; при сокращении выбросов, эквивалентных удалению с дороги 117 миллионов легковых автомобилей.

6. Рождественские пищевые отходы достаточно для обогрева 25 000 домов биогазом.

По оценкам WRAP , британские домохозяйства, предприятия сферы гостеприимства и общественного питания, производство продуктов питания, розничная и оптовая торговля производят около 10 миллионов тонн пищевых отходов в год. Если бы все это было обработано с помощью анаэробного сбраживания, промышленность могла бы произвести 11 ТВт-ч биогаза — этого достаточно для обогрева 830 000 домов — и сократить выбросы на 8,8 миллиона тонн эквивалента CO ₂ , или 2% годовых выбросов Великобритании.

Только за рождественский сезон мы выбрасываем 270 000 тонн продуктов питания в Великобритании. Наши оставшиеся пироги с фаршем, жареные овощи и рождественский пудинг будут производить 300 ГВт-ч биогаза — этого достаточно для обогрева 25 000 домов — и сократят выбросы углекислого газа на 236 000 тонн.

Теперь это пища для размышлений.

Основные сведения о биогазе