Как получают метан из биомассы

     Метан – весьма распространённый газ, который активно применяется во многих сферах человеческой жизнедеятельности: как в промышленно-энергетической отрасли, так и в индивидуальных бытовых потребностях. Мы привыкли понимать, что метан является основным компонентом природного газа и нефти, однако помимо природных залежей горючее топливо может образовываться и другим способом. В лабораторных условиях ученые уже давно научились получать горючий газ путем химических реакций. Однако особый интерес вызывает то, что метан образуется в результате жизнедеятельности многих живых организмов, а также при гниении навоза, пищевых и органических отходов. Сам процесс образования метана от перегнойной массы требует создания специальных условий, при которых будет отсутствовать доступ кислорода.
Такой процесс называется анаэробным сбраживанием и может происходить, как при естественных условиях, так и при непосредственном вмешательстве человека. Пример естественного брожения – гниение растительного корма и пищевых добавок в желудке и кишечнике животных сельскохозяйственного назначения (свиней, коров, баранов). В пищеперерабатывающий тракт животного не поступает кислород и поэтому присутствуют благоприятные условия для выделения газа, состоящего из метана и двуокиси углерода. Еще один пример естественного получения метана в природе – брожение органических веществ и различных бактерий на дне озер и водоемов, такой газ еще называют болотным газом.

   

Искусственное анаэробное сбраживание требует создания специальных установок и станций, которые будут использовать биомассу, в качестве первичного сырья, и в результате перерабатывающих процессов выделять из нее необходимый газ.

   Как было сказано выше, горючий материла в виде метанового газа, получают при анаэробном сбраживании биомассы растительного и частично животного происхождения. Для этого гнилые отходы, навоз или другую биомассу помещают в герметичный резервуар где ее выдерживают в течении длительного времени при температуре от 30 до 60⁰С. При таких условиях  под действием бактерий атомы органических веществ разлагаются, а следствием этого является выделения газовой смеси, состоящей из метана и углекислого газа. Полученная субстанция и является биогазом, из которой в дальнейшем можно отделить чистый метан или использовать первичный биогаз непосредственно в качестве сгораемого топлива.

    Как правило образованный биогаз  содержит 60-70 % метана (СН₄), 30-40% углекислого  газа(СО₂), 3-5 % сероводорода (Н₂S) а также незначительные примеси аммиака, водорода и оксида азота. В среднем из одной тонны навоза крупного рогатого скота удается получить не менее 300 м³ “альтернативного горючего”. Биогаз не имеет неприятного запаха, а его теплота сгорания составляет 30 МДж/м³, что в свою очередь эквивалентно 0,65 л бензина, 0,9 л этилового спирта или около 2-ух килограммов сухих дров.  

Читайте по теме: