مزایا و کاربردهای گاز زدایی زیست توده در انرژی پایدار چیست؟

از آنجا که جهان با نگرانی های زیست محیطی و نیاز به منابع انرژی پایدار روبرو است ، گاز زدایی زیست توده به عنوان یک فناوری نوآورانه و امیدوار کننده برای تبدیل زباله های ارگانیک به انرژی ارزشمند ظاهر شده است. گاز زدایی زیست توده فرایندی است که با گرم کردن مواد آلی در یک محیط کنترل شده و کم اکسیژن ، گاز مصنوعی (Syngas) تولید می کند. سپس از این سینگا می توان برای تولید برق ، گرما یا حتی سوخت های زیستی استفاده کرد.
سینگای حاصل می تواند به عنوان سوخت برای کاربردهای مختلف از جمله تولید برق ، گرمایش و تولید سوخت های زیستی استفاده شود. گاز زدایی زیست توده با استفاده از مواد زائد که در غیر این صورت در دفن زباله ها تجزیه می شوند و گازهای گلخانه ای مضر تولید می کنند ، منبع انرژی تمیز و تجدید پذیر را ارائه می دهد.
فرآیند گاز زدایی زیست توده
روند گاز زدایی زیست توده در چندین مرحله رخ می دهد:
خشک کردن: ماده زیست توده برای از بین بردن رطوبت خشک می شود و آن را برای گازسنجی مناسب تر می کند. این به طور معمول از طریق گرما یا گردش هوا انجام می شود.
تجزیه و تحلیل: زیست توده خشک شده سپس در دمای بین 300 درجه سانتیگراد و 500 درجه سانتیگراد گرم می شود و باعث می شود آن را به گازهای بی ثبات ، روغن ها و ذغال تجزیه کند. این مرحله برای ایجاد سینگاها بسیار مهم است.
گاز زدایی: در این مرحله ، این ماده در یک محیط کم اکسیژن گرم می شود. این فرایند باعث ایجاد واکنشهای شیمیایی می شود و زیست توده را به سینگاها تقسیم می کند ، که از گازهایی مانند مونوکسید کربن و هیدروژن تشکیل شده است.
تمیز کردن Syngas: Syngas تولید شده حاوی ناخالصی مانند TAR ، ذرات و گازهای ردیابی است که باید قبل از استفاده از آن برای تولید انرژی استفاده شود. یک سیستم تمیز کردن تضمین می کند که Syngas خالص و آماده استفاده است.

تولید برق یا تولید سوخت های زیستی: از سینگ های تمیز شده می توان در موتورها ، توربین ها یا سلولهای سوختی برای تولید برق استفاده کرد. از طرف دیگر ، می توان آن را به سوخت های زیستی مانند اتانول یا دیزل مصنوعی تبدیل کرد و یک منبع انرژی تجدید پذیر اضافی را فراهم کرد.
فواید گاز زدایی زیست توده
گاز زدایی زیست توده منبع انرژی تجدید پذیر به مواد ارگانیک تجدید پذیر مانند چوب ، باقیمانده های کشاورزی و زباله های مربوط به فرآوری مواد غذایی متکی است و آن را به یک جایگزین سازگار با محیط زیست برای سوخت های فسیلی تبدیل می کند. با تبدیل زباله به انرژی مفید ، گاز زدایی زیست توده باعث کاهش وابستگی به منابع انرژی غیر قابل تجدید می شود.
گاز زدایی زیست توده مدیریت پسماند می تواند میزان زباله های آلی را که در محل های دفن زباله به پایان می رسد ، به میزان قابل توجهی کاهش دهد. مواد زاید که در غیر این صورت گازهای گلخانه ای مضر را آزاد می کنند ، در عوض تجزیه می شوند و در عوض به انرژی پاک تبدیل می شوند. این نه تنها به مقابله با بحران زباله کمک می کند بلکه باعث کاهش اثرات زیست محیطی دفن زباله ها نیز می شود.
کاهش انتشار گازهای گلخانه ای بر خلاف سوخت های فسیلی ، زیست توده یک منبع انرژی خنثی کربن محسوب می شود. اگرچه زیست توده سوزش دی اکسید کربن را آزاد می کند ، گیاهان و مواد آلی مورد استفاده در این فرآیند CO2 را در طول رشد خود جذب کرده اند. این یک سیستم حلقه بسته ایجاد می کند ، به این معنی که افزایش خالص انتشار CO2 حداقل است.
گاز زدایی زیست توده امنیت انرژی می تواند با ارائه یک راه حل انرژی محلی و غیر متمرکز ، امنیت انرژی را تقویت کند. منابع زیست توده اغلب به صورت محلی در دسترس هستند و گیاهان گازدار می توانند در نزدیکی منابع زباله ساخته شوند و نیاز به حمل و نقل از راه دور را کاهش داده و جوامع را در نیازهای انرژی خود خودکفا کنند.
برنامه همه کاره Syngas تولید شده از گاز زدایی زیست توده می تواند برای طیف گسترده ای از برنامه ها استفاده شود. این دستگاه می تواند ماشین آلات صنعتی را تولید کند ، برق را برای خانه ها و مشاغل تولید کند ، گرمای خانه ها و گلخانه ها را فراهم کند و حتی برای حمل و نقل به سوخت های زیستی تبدیل شود.
گاز زدایی زیست توده تولید برق به طور فزاینده ای برای تولید برق در نیروگاه ها استفاده می شود. سینگهای تولید شده از گازسوزیت در موتورهای گازی یا توربین ها برای تولید برق سوزانده می شوند و جایگزینی برای نیروگاه های زغال سنگ یا نیروگاه های گاز طبیعی فراهم می کنند. این برنامه به ویژه در مناطق روستایی که منابع زیست توده در آن فراوان است مفید است.
تولید گرمای صنعتی بسیاری از صنایع ، از جمله کارخانه های کاغذی ، کارخانه های فرآوری مواد غذایی و کارخانه های نساجی ، از گرما برای ES خود استفاده می کنند. گاز زدایی زیست توده روشی پایدار و مقرون به صرفه برای تأمین این نیازهای گرمایشی فراهم می کند. گرمای تولید شده همچنین می تواند در سیستم های همبستگی برای تولید گرما و برق نیز استفاده شود.
سینگهای تولید سوخت های زیستی تولید شده از طریق گاز زدایی زیست توده می توانند از طریق فرآیندهای شیمیایی بیشتر به سوخت های زیستی مانند اتانول یا دیزل مصنوعی تبدیل شوند. این امر به گاز زدایی زیست توده اجازه می دهد تا در توسعه سوخت های حمل و نقل پاک کننده کمک کند و اعتماد به نفس بنزین و دیزل معمولی را کاهش دهد.
سیستم های گرما و قدرت ترکیبی (CHP) در برخی از برنامه ها ، سیستم های گازرسانی زیست توده در سیستم های گرما و قدرت ترکیبی (CHP) استفاده می شود. سیستم های CHP هم برق و گرمای مفید را از یک منبع انرژی واحد تولید می کنند و باعث افزایش بهره وری کلی انرژی و کاهش زباله می شوند.
چالش ها و چشم انداز آینده
در حالی که گاز زدایی زیست توده فواید بسیاری را ارائه می دهد ، برای تصویب گسترده آن چالش هایی وجود دارد. این فناوری نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی در زیرساخت ها و تجهیزات ، به ویژه در توسعه گازسوزان کارآمد و سیستم های تمیز کننده سینگا دارد. علاوه بر این ، ممکن است رقابت برای منابع زیست توده با سایر بخش ها ، مانند صنایع سوخت های زیستی و کاغذی ، که می تواند در دسترس بودن مواد اولیه تأثیر بگذارد ، رقابت وجود داشته باشد.
با این حال ، تحقیقات و پیشرفت های تکنولوژیکی در حال انجام این چالش ها است و انتظار می رود که گازسنجی زیست توده نقش بیشتری در آینده انرژی تجدید پذیر داشته باشد. با استفاده از پتانسیل تأمین انرژی تمیز و پایدار از مواد زاید ، گاز زدایی زیست توده برای کمک به انتقال جهانی به سمت اقتصاد پایدار و دایره ای کمک می کند .