Innowacje w biogazowniach
Innowacje w biogazowniach
1. W zakresie innowacji technologicznych, bezpośrednio w procesie fermentacyjnym może to być dobór substratów gwarantujących uzyskanie biogazu o zwiększonej koncentracji metanu, przyspieszających fermentację, umożliwiających lepsze wykorzystanie materiałów wsadowych lub poprawę parametrów procesu fermentacji. Innowacja może dotyczyć części procesu oczyszczania biogazu (odsiarczania i odwadniania). Następnym elementem procesu uzyskiwania i utylizacji biogazu może być układ kogeneracyjny z odzyskiem energii cieplnej w różnych miejscach (chłodzenie silnika, odbiór ciepła z układu wydechowego, odbiór ciepła z masy pofermentacyjnej).
Innowacyjność może dotyczyć końcowego etapu wykorzystania metanu nie w procesie kogeneracji, ale produkcji wodoru do ogniw paliwowych i zastosowanie ogniw do wytwarzania energii elektrycznej. Końcowym produktem będzie tutaj nie sieciowa energia elektryczna, ale energia wytwarzania ze spalania wodoru. Opisane powyżej opcje nie są jedynymi możliwymi i stanowią jedynie skrócony opis znanych możliwości innowacji technicznych.
Przykładem innowacji produktowej polegającej na wprowadzeniu ogniwa paliwowego i technologicznego o nowy składnik jest ogniwo paliwowe produkujące paliwo wodorowe z otrzymaniu wodoru jako paliwa a jednocześnie i technologicznej przez wzbogacenie układu metanu.Ogniwa paliwowe (ogniwa wodorowe) są urządzeniami elektrochemicznymi, które umożliwiają uzyskanie energii elektrycznej i cielnej bezpośrednio z zachodzącej w nim reakcji chemicznej wodoru z tlenem. Ubocznym produktem reakcji jest woda. Ogniwo paliwowe jest wykonane z dwóch elektrod przedzielonych elektrolitem płynnym lub stałym. Elektrolit umożliwia przepływ kationów, natomiast uniemożliwia przepływ elektronów. Uzyskanie wodoru z paliwa może przebiegać wewnątrz ogniwa paliwowego i jest to tak zwany wewnętrzny reforming lub poza ogniwem w urządzeniu nazywanym fuel reformer. Ogniwa charakteryzują się dużą sprawnością (około 60%) i gęstością energetyczną ok. 200 mA x cm-2. Schemat działania ogniwa paliwowego pokazano na rysunku 1. W przypadku przetwarzania metanu w ogniwie wodorowym aktualnie najkorzystniejsze są ogniwa ceramiczne, wysokotemperaturowe (MCFC). Są to ogniwa drugiej generacji działające w temperaturze 6500 C i osiągające moc do 100 kW.
Ogniwa paliwowe(ogniwa wodorowe) są urządzeniami elektrochemicznymi, które umożliwiają uzyskanie energii elektrycznej i cieplnej bezpośrednio z zachodzącej w nim reakcji chemicznej wodoru z tlenem. Ubocznym produktem reakcji jest woda. Ogniwo paliwowe jest wykonane z dwóch elektrod przedzielonych elektrolitem płynnym lub stałym. Elektrolit umożliwia przepływ kationów, natomiast uniemożliwia przepływ elektronów. Uzyskanie wodoru z paliwa może przebiegać wewnątrz ogniwa paliwowego i jest to tzw. wewnętrzny reforming lub poza ogniwem w urządzeniu nazywanym fuel reformer. Ogniwa charakteryzują się dużą sprawnością (około 60%) i gęstością energetyczną około 200 mA x cm.
Można również, w okresach letnich magazynować energię cieplną w podziemnych zbiornikach wodnych lub kamiennych, zabudowy zasilanej energetycznie z biogazowni (na przykład osiedle mieszkaniowe, obora lub chlewnia).


Strona została utworzona dzięki dofinansowaniu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Za jej treść odpowiada wyłącznie Fundacja na rzecz Rozwoju Polskiego Rolnictwa.