۱. مقدمه
بايوگاز از شكستن مواد ارگانيك توسط باكتريها در غيابِ اكسيژن توليد ميشود. موادِ اصلي تشكيل دهندة بايو گاز در جدول (1) معرفي شدهاند. البته همانطور كه در جدول زیر مشخص شده است درصد اين مواد با تغيير نوع مواد ارگانيك و نيز شرايطِ گوارشِ (Digestion) آنها تغيير خواهد كرد.
ماده | درصد |
متان (CH4) | 50 تا 75 درصد |
دي اكسيد كربن (CO2) | 25 تا 50 |
نيتروژن (N2) | 0 تا 10 |
هيدروژن (H2) | 0 تا 1 |
سولفيد هيدروژن (H2S) | 0 تا 3 |
اكسيژن (O2) | 0 تا 2 |
موادي كه غالباَ براي توليد بايوگاز استفاده ميشوند عبارتند از:
- فاضلاب
- زباله شهري
- فضولات دامي
- ضايعات و محصولات كشاورزي
- مواد گياهي
بديهي است كه ساير مواد ارگانيك نز قابليت توليد بايو گاز را دارند اما از لحاظِ مقدارگازِ توليدي و نيز هزينههاي لازم براي جمعآوري در مقياس انبوه ارزش چنداني ندارند. توليد بايو گاز از اضافات و پساندهاي كارخانجات صنعتي، فضولات دامي و زبالههاي شهري و استفاده از آن براي توليد انرژي الكتريكي يا حرارتي مزاياي بيشماري دارد. برخي از اين مزايا عبارتند از:
- كاهشِ بوي بد
- حفظِ خواص كودِ حاصله در مقايسه با مواد اوليه
- كاهشِ چشمگير ورود گاز متان به اتمسفر و جلوگيري از آسيب ديدن لايه ازن
درادامة اين پيشنهاد، سايرِ مزاياي استفاده از طرحهاي توليد بايوگاز بيان خواهند شد.
۲. تاریخچه
شواهد تاريخي نشان ميدهد كه ده قرن قبل از تولدِ مسيح، عاشوريها براي گرمكردن آب حمام از بايوگاز استفاده ميكردند. همچنين ايرانيان نيز در قرن شانزدهم ميلادي از همين روش استفاده ميكردند.
اما دانشمندان طي قرون 17 و 18 ميلادي به ماهيت و اصول توليد و استفاده از گازهاي حاصله از تجزيه مواد ارگانيگ پي برند.
اولين نيروگاه كه از بايوگاز براي توليد انرژي الكتريكي استفاده ميكرد در سال 1859 در شهر بمبي از كشور هندوستان ساخته شد. البته بايو گاز كاربردهاي متعدد ديگري هم دارد. بطور مثال براي اولين بار در سال 1895 در انگلستان و با استفاده از زبالههاي شهري و به منظور روشن ساختن چراغهاي گازي در شهر اكستر (Exeter) مورد استفاده قرارگرفت.
از آن پس استفاده از اين منبع انرژي به تدريج و با كاربردهاي مختلف گسترش يافته است. امروزه در اروپا مقدار MW4275 برق توسط نيروگاههاي بزرگي كه از بايوگازتغذيه ميشوند توليد ميشود (تا آوريل2010). اين مقدار توليد الكتريسيته جداي از توليدِ نيروگاههاي كوچكي است كه مصارف محلي دارند. در اين زمينه (استفاده از بايوگاز در توليد برق) آلمان پيشتاز است. البته سوئد بيشترين حجم تزريق گاز به شبكه سراسري گاز را بين كشورهاي اروپايي به خود اختصاص داده است.
۳. کاربردها
امروزه كاربردهاي متنوعي براي بايو گاز مشاهده ميشود كه برخي از آنها عبارتند از:
- سيستم گرمايش منازل
- اجاقهاي گاز سوز براي آشپزي
- روشنايي
- اتومبيل (1974)
- قطار (2005-سوئد)
- تصفيه گاز و تزريق به شبكة گاز شهري
- توليد الكتريسيته واتصال به شبكه
