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De acordo com as estatísticas, metade das residências na Rússia não recebe gás e, mesmo que o gasoduto passe ao longo da rua, é caro conectar-se a ele. Portanto, fontes alternativas devem ser consideradas, como uma usina de biogás. O dispositivo resolve vários problemas de uma vez – fornece uma fonte de energia barata, recicla resíduos e fornece fertilizantes.
Como funciona uma usina de biogás
O biogás é um combustível ecológico produzido pela fermentação de materiais biológicos. As bactérias resultantes são responsáveis pelo processo, que eventualmente produz metano (mais de 60%) e dióxido de carbono (cerca de 30%). O resto é representado em vários graus por hidrogênio, amônia e sulfeto de hidrogênio..
Deve-se pensar na produção de biogás apenas com acesso constante a uma grande quantidade de biomaterial, principalmente esterco.
A própria usina de biogás consiste em:
- receptor de resíduos;
- uma bomba que bombeia resíduos para o biorreator;
- um biorreator, onde ocorre o próprio processo de fermentação (há também um dispositivo para misturar composto);
- um circuito quente que vai aquecer a biomassa;
- um recipiente para fertilizantes que saem do reator por um tubo especial;
- filtro e compressor, que são conectados ao segundo tubo que vai do reator para o armazenamento;
- armazenamento de gás onde o metano será armazenado.
Em escala industrial, o metano produzido passa por vários estágios de purificação e os fertilizantes são mineralizados..
Vantagens e desvantagens
Como você pode ver, instalações para produção de biogás, mesmo com uma base adequada de matéria-prima, são pouco utilizadas. Isso se deve em grande parte às desvantagens desse método de produção de gás..
Os aspectos positivos incluem:
- autonomia;
- Você pode fazer isso sozinho;
- a questão da disposição de resíduos está sendo resolvida;
- obtenção de fertilizantes de alta qualidade;
- produção de combustível ambientalmente correto;
- mais estável do que a energia solar e eólica.
Ou seja, para uma residência privada, a produção de biogás em casa resolve vários problemas de uma vez. Existe uma fonte para aquecer habitações e aquecer alimentos, não há necessidade de gastar dinheiro com a eliminação de resíduos e não há mais necessidade de comprar fertilizantes. E com o investimento adequado, você pode até vender o excedente para seus vizinhos..
No entanto, as desvantagens são bastante graves:
- processo de fermentação longo (a partir de 10 dias);
- alto custo de equipamento profissional (terá retorno dentro de 10-12 anos);
- para o recebimento constante de combustível, é necessário fazer várias instalações (para aquecimento de uma casa de 50 metros quadrados é necessária uma instalação de pelo menos 5 metros cúbicos);
- a necessidade de grande quantidade de material de origem vegetal ou animal;
- o gás produzido nem sempre será de qualidade aceitável (bom combustível deve conter pelo menos 60% de metano, ou melhor, 80%, o que nem sempre é possível em casa).
Vale ressaltar que na Alemanha, onde as fontes renováveis são cada vez mais preferidas, muito dinheiro está sendo investido na energia do biogás. Mais de 2.200 usinas de biogás já estão operando no país..
Como fazer a instalação sozinho
Então, se os aspectos positivos superam os negativos, você pode começar a montar uma usina de biogás para uma casa particular com suas próprias mãos. Para ver se o dispositivo trará benefícios reais, você pode experimentar com um design pequeno. Fornecerá combustível, por exemplo, um fogão a gás de cozinha convencional. Já que quanto maior a instalação, mais caro custará.
Vale ressaltar que uma instalação, pelas peculiaridades da fermentação, não pode garantir a presença constante de gás. Portanto, muitos agricultores fazem dois e os carregam com biomaterial alternadamente..
Você pode extrair biogás com suas próprias mãos usando os seguintes materiais:
- dois barris de 100 litros;
- Tubos de PVC de dois diâmetros, por exemplo, 20 e 40 mm, tês, cantos;
- mangueiras de gás;
- adaptadores de metal para plástico;
- duas câmeras do caminhão;
- adaptadores de mamilo;
- válvulas de corte;
- filtro de água;
- balde com água;
A peculiaridade de tal sistema é que, com o tempo, os barris podem ser adicionados tanto quanto você quiser. Mas por agora, você pode sobreviver com um ou dois.
Auto-montagem da instalação
Portanto, o procedimento é o seguinte:
- Pegamos dois barris. Eles devem ser bem lavados e secos. Melhor ainda, esterilizar.
- Em seguida, soldamos o sistema a partir de tubos de menor diâmetro, que aparafusamos na saída do cano, como na foto. Deve incluir um adaptador com rosca de metal, válvulas de corte e um adaptador para mangueira de gás. Fazemos o mesmo com o segundo barril..
- Em seguida, pegamos um adaptador triplo para uma mangueira de gás, conectamos dois barris e colocamos uma mangueira longa no filtro, na qual parte do dióxido de carbono se dissolverá.
- Do filtro, deixamos os tubos descer e depois subir com a transição para um diâmetro maior. No ponto mais baixo, fazemos um tubo de saída com válvulas de corte. Este sistema removerá o sulfeto de hidrogênio e o condensado..
- De um tubo de diâmetro maior, colocamos novamente o adaptador em um menor e iniciamos a linha, de onde irão três mangueiras.
- Para a primeira mangueira, soldamos um T e um adaptador para uma mangueira de gás. Esta mangueira deve ser conectada a aparelhos a gás, como um fogão.
- Como o fogão não fica aceso o tempo todo, é necessário providenciar um armazenamento para o gás gerado. Este repositório são as câmeras. Eles podem ser substituídos por qualquer recipiente de plástico, mas pela primeira vez são suficientes. Assim como com uma mangueira para um fogão, um T é soldado sob cada câmara (para este último, apenas um canto, ou um T com um tampão é necessário) e um adaptador para a mangueira.
- Um adaptador é colocado na mangueira, como em uma bomba convencional, e é conectado aos bicos.
Tudo, a construção está montada. Resta encher os barris de condensado e esperar duas semanas até que as bactérias comecem a produzir metano..
Várias recomendações
Outra coisa importante. A foto mostra como a mangueira do terceiro barril está na água. O fato é que na primeira semana apenas o dióxido de carbono será liberado do composto. Não é necessário no sistema, por isso irá para a água. A propósito, alguns agricultores deixam o dióxido de carbono nas estufas para um melhor crescimento das plantas..
Para entender que é hora de conectar o barril ao sistema, é necessário retirar a mangueira e levar um isqueiro. Não se preocupe. Como o biogás não está sob alta pressão, nenhuma explosão ocorrerá. Além disso, o produto final ainda conterá até 50% de dióxido de carbono, que não queima. Se uma chama começar a sair do isqueiro do tubo, significa que o biogás já começou a ser produzido e você pode conectar.
É melhor encher os próprios barris apenas até 70% do seu volume. O processo de fermentação precisa de um espaço no qual os compostos voláteis irão se formar e borbulhar e gorgolejar elementarmente.
Mais uma nuance. O biogás é gerado mais rapidamente a partir de produtos pecuários. Conseqüentemente, a mangueira na água pode ser verificada após uma semana. Se o biogás é produzido a partir de produtos vegetais, o processo de produção de metano pode levar um mês..