Biogáz felhasználása a belső égésű motorokban



Mi a biogáz? Gázkeverék és kirothadt iszap keletkezik az iszaprothasztás végtermékeként, ezt a gázkeveréket nevezzük biogáznak. Rövidebb megfogalmazás szerint a biogáz a mikrobiális fermentáció (erjedés) egyik végterméke.

Mi a biogáz?

Gázkeverék és kirothadt iszap keletkezik az iszaprothasztás végtermékeként, ezt a gázkeveréket nevezzük biogáznak. Rövidebb megfogalmazás szerint a biogáz a mikrobiális fermentáció (erjedés) egyik végterméke. Ezen fermentáció nyersanyagai:

  • szénhidrátok, általános alakban Cn (H2O)m, a sejtek felépítése és fenntartása a feladatuk.
    szénhidrátcsoportból hármat tudunk megkülönböztetni:
    • monoszaharidok
    • poliszaharidok
    • oligoszaharidok
  • szerves zsírok, elsődleges feladatuk az energiatárolás
    A szerves zsírok trigliceridek keverékei. A trigliceridek többértékű alkoholok észterei, melyek zsírsavakból épülnek fel. Ezek közül a leggyakoribbak:
    • linolsav           C17H31COOH
    • kapronsav       C5H11COOH
    • olajsav            C17H33COOH
    • palmitinsav     C15H31COOH
    • sztearinsav     C17H35COOH
    • vajsav             C3H4COOH
  • fehérjék, komplex, bonyolult összetételű óriásmolekulák
    A fehérjék általános összetétele:
    • S kén               0,3 ... 2,4 %
    • H hidrogén     6,6 ... 7,3%
    • N nitrogén      15 ... 19%
    • O oxigén         19 ... 24%
    • C szén             50 ... 55%
Bakteriális úton szén-dioxiddá és metánná gázosítható minden szerves anyag ezen alapmolekulái anaerob (oxigénhiányos) körülmények között.
Egy felhasználhatóságát tekintve univerzális; metánból, széndioxidból, kevés kénhidrogénből és hidrogénből álló gázkeverék. Értékes energiahordozó, „zöld” energiaforrás, mert a metánt elégetve CO2 keletkezik, melynek kisebb a környezetkárosító hatása.  A metántartalma határozza meg az energiatartalmát.

Felhasználás belső égésű motorokban


A belső égésű motorok szénhidrogének elégetésével nyernek energiát, amiből először alternáló mozgás (kivéve a Wankel-motor bolygódugattyús rendszere, ahol rögtön forgómozgás jön létre), majd a hajtókar és a főtengely segítségével forgómozgás alakul ki.
Lényegében bármilyen CH megfelelő üzemanyag, aminek elég nagy az energiatartalma, mindössze a motor tervezésénél kell figyelembe venni az eltérő paramétereket.

Elterjedt üzemanyagfajták:
  • benzin
  • Diesel-olaj
  • autógáz (LPG)
  • földgáz (CNG)
Személyautó átalakítva CNG üzemanyagra /Tokodi Szabolcs/



A biogáz még nincs elterjedve, pedig ennek a legkisebb a károsanyag-kibocsátása, ami azt hiszem az egész emberiség számára létfontosságú kérdés lehetne. A fenti felsorolás tagjait, bányászni, szivattyúzni kell, a föld ásványkincseit használjuk, viszont a biogáz körülöttünk van az antropogén tevékenységekből eredően, mindössze csak „ki kell nyújtani érte a kezünket”:

  • települési szennyvíziszap
  • élelmiszeripari hulladék
  • hulladéklerakón keletkező biogáz
  • szerves trágya
Ezekből mind nyerhető biogáz költséghatékonyan, legalábbis hosszútávon biztosan. Sajnálatos módon az olaj lobbi nagyon erős, nem látják be (vagy inkább nem akarják) hogy ez hová vezethet. Az Európai Parlament és a Tanács 2003/30/EK irányelve a biogázt a bioüzemanyagok közé sorolja, de főként bio-CNG megoldásról lehet csak olvasni, ami 80% CNG és 20% biogáz összetételű. Természetesen ez is nagy eredmény, de nem lehet a végső cél. Számos vélemény túl drágának tartja a technológiát; magas beruházási költségek, tisztítóberendezések ára, motor szerkezeti átépítése, kutak kialakítása miatt. Ám meggyőződésem, hogy ha kapna némi „hátszelet”, támogatást (bizonyos köröknek ez nyilvánvalóan nem érdeke) mindenképpen több pozitívuma lenne.

Ilyen pozitívumok: széles a felhasználható alapanyagok köre, a Föld üzemanyag tartalékait kíméli, üvegházhatású gázok kibocsátása elenyésző (főleg a jelenlegihez képest), lokális előállítás, munkahelyteremtés, és energiabiztonság (nem is olyan régen volt, hogy Ukrajna felől elzárták a gázt, emlékezzünk csak)

Svédországban évek óta közlekedik biogázzal egy vonat Västervik – Linköping között (80 km), egy tankolással 600 kilométert tud megtenni, maximális sebessége 130 km/h (igaz csak 54 személyt tud szállítani), a gázt pedig helyben a szennyvíztisztító telepen állítják elő.

Állandóan növekszik az emberiség energiaigénye, ám ezzel párhuzamosan fogynak a fosszilis energiahordozó készleteink. Fenn áll egy energiaválság veszélye, amit azzal (is) csökkenthetünk, ha minden lehetséges zöld energiaforrást kihasználunk. A biogáz felhasználásával tulajdonképpen a szerves anyagokban tárolt napenergiát alakítjuk át és használjuk fel.

Források:
Bernd J. Kaltwasser: Biogáz-előállítás és-hasznosítás (Műszaki Könyvkiadó)
www.tankonyvtar.hu
www.hu.wikipedia.org





Magas ammónium és szerves anyag tartalmú rétegvizek kezelésének vizsgálata az ivóvízellátásban


Kutatásunk célja olyan technológia, módszer kifejlesztése, mely segítségével a lehető legjobb hatásfokú ammónium és szerves anyag eltávolítást lehet elérni. Ennek jelentősége, hogy a vízelosztó rendszerben bekövetkezhető másodlagos vízminőség-romlás mértéke csökkenthető, esetleg elkerülhető, megelőzhető


A Hódmezővásárhelyi gyökérzónás mintatelep transzport folyamatainak részletes elemzése, a műtárgy belső pontjain végzett mérések segítségével


A kutatás témája a vízszintes átfolyású gyökérzónás szennyvíztisztító rendszerekben zajló transzport folyamatok vizsgálata, és azok modellezése. A gyökérzónás szennyvíztisztítók a felszín alatti átfolyású épített wetland-ek (mocsarak) csoportjába sorolhatók. Gyökérzónás szennyvíztisztítók lehetnek függőleges vagy vízszintes átfolyásúak, valamint multistage rendszerek, mely az előző kettő kombinálásából született azok előnyeinek nagyobb hatásfokú kihasználása érdekében.


Pécsi-víz és környéke vízrendszerének komplex hasznosítása


Cikkem témája egy koncepció bemutatása, mely a Pécsi-víz menti vízjárta területeinek komplex vízgazdálkodási célú hasznosítására tesz kísérletet.