Дякуємо за ваш інтерес !
Ми раді, що ви приєднаєтесь до нашої спільноти!
Порівняння біометану та скрапленого природного газу
Слідкуйте за нами:
Останніми роками у світовій енергетичній системі спостерігається зростаючий інтерес до відновлюваних та сталих джерел енергії для зменшення викидів парникових газів та пом'якшення наслідків зміни клімату. Біометан та зріджений природний газ (ЗПГ) є двома перспективними варіантами в цьому відношенні. Біометан - це відновлювана форма природного газу, що виробляється з органічних матеріалів. Водночас ЗПГ - це природний газ, охолоджений до низьких температур і перетворений у рідкий стан для зручності зберігання і транспортування. У цій статті порівнюються і протиставляються характеристики, виробничі процеси, вплив на навколишнє середовище, використання і доступність біометану і ЗПГ. Вона також підкреслює їх значення для енергетичної системи та навколишнього середовища.
Визначення біометану та зрідженого природного газу
Біометан, також відомий як відновлюваний природний газ, складається переважно з метану (CH4), основного компонента природного газу. Його отримують з різних органічних матеріалів, включаючи рослинні залишки, сільськогосподарські відходи, тверді побутові відходи та гній тварин. У процесі анаеробного зброджування або біометанування ці органічні матеріали піддаються розкладанню мікроорганізмами за відсутності кисню, утворюючи біогаз. Біогаз зазвичай складається з метану та вуглекислого газу, з меншою кількістю інших газів. Для виробництва біометану з біогазу видаляють домішки, такі як вуглекислий газ і мікроелементи, в результаті чого утворюється газ з високим вмістом метану - близько 95% або більше.
Зріджений природний газ, з іншого боку, отримують зі звичайного природного газу. Природний газ в основному складається з метану і невеликих кількостей інших вуглеводнів, таких як етан, пропан і бутан. Щоб перетворити природний газ на ЗПГ, його спочатку очищають від домішок, а потім охолоджують до дуже низьких температур, зазвичай близько -162 градусів за Цельсієм (-260 градусів за Фаренгейтом). У цей момент він стає рідиною. В результаті ЗПГ має вищу енергетичну щільність, ніж природний газ у газоподібному стані, що дозволяє більш ефективно зберігати і транспортувати його на великі відстані.
Важливість біометану та скрапленого природного газу для енергетичної системи та довкілля
Біометан і СПГ відіграють важливу роль у переході до більш сталої енергетичної системи та мають позитивний вплив на навколишнє середовище. Як відновлювані джерела енергії, вони є альтернативою викопним видам палива, сприяючи зменшенню викидів парникових газів та пом'якшенню наслідків зміни клімату. Крім того, їх виробництво та використання може допомогти вирішити проблеми утилізації відходів та забруднення повітря.
Виробництво біометану
Виробництво біометану відбувається в кілька етапів. По-перше, органічні матеріали, такі як сільськогосподарські відходи, збираються та готуються до зброджування. Процес анаеробного зброджування відбувається у великих герметичних резервуарах, які називаються анаеробними реакторами, де мікроорганізми розщеплюють органічні речовини без доступу кисню. В результаті цього процесу утворюється біогаз, що складається переважно з метану та вуглекислого газу.
Щоб перетворити біогаз на біометан, з нього видаляють такі домішки, як вуглекислий газ, сірководень і вологу. Цей процес очищення зазвичай передбачає видалення вуглекислого газу за допомогою таких методів, як адсорбція під тиском або мембранне розділення. Отриманий біометан має вміст метану 95% або вище, що робить його порівнянним за якістю з викопним природним газом. Потім біометан можна закачувати в газову мережу, стискати для використання в якості автомобільного палива (стиснений природний газ або CNG) або зріджувати (зріджений біометан або LBM) для транспортування і зберігання.
Переваги біометану як відновлюваного джерела енергії та внеску в скорочення викидів парникових газів
Біометан має низку переваг як відновлюване джерело енергії та зменшує викиди парникових газів.
1. Відновлюваний та сталий: Біометан вважається відновлюваним джерелом енергії, оскільки він виробляється з органічних матеріалів, запаси яких можна постійно поповнювати. За умови стабільного постачання біомаси виробництво біометану може бути стабільним у довгостроковій перспективі. Ця відновлювана природа робить біометан цінним для диверсифікованого та сталого енергетичного балансу.
2. Скорочення викидів парникових газів: Виробництво та використання біометану може зменшити викиди парникових газів. Коли органічні матеріали розкладаються природним чином, вони виділяють метан, потужний парниковий газ. Утилізація викидів метану шляхом виробництва біометану дозволяє звести до мінімуму його потрапляння в атмосферу. Крім того, спалювання біометану як палива призводить до зменшення викидів вуглекислого газу.
3. Управління відходами: Виробництво біометану пропонує вирішення проблеми утилізації відходів. Органічні відходи, такі як сільськогосподарські залишки, харчові відходи та гній, можуть бути використані як сировина для виробництва біометану. Відволікаючи ці відходи від звалищ або розкладання під відкритим небом, виробництво біометану допомагає зменшити неприємні запахи, потенційне забруднення води та викиди метану, що утворюються при розкладанні відходів.
4. Енергетична незалежність: Виробництво біометану може посилити енергетичну незалежність, зменшивши залежність від імпорту викопного палива. Замість того, щоб імпортувати природний газ з інших регіонів чи країн, біометан можна виробляти на місці, використовуючи місцеві ресурси органічних відходів. Це сприяє енергетичній безпеці та зменшує залежність від цінових коливань на світових ринках викопного палива.
5. Гнучкість у застосуванні: Біометан можна використовувати в різних секторах, включаючи транспорт, енергетику та промисловість. Його можна використовувати як паливо для транспортних засобів, що працюють на природному газі, замінюючи традиційні викопні види палива та зменшуючи викиди в транспортному секторі.
Виробництво скрапленого газу
Виробництво зрідженого природного газу (ЗПГ) включає кілька етапів перетворення природного газу в рідкий стан для зберігання і транспортування.
1.Очищення
Природний газ, видобутий з підземних родовищ, часто містить домішки, такі як водяна пара, вуглекислий газ, сполуки сірки та важкі вуглеводні. Для виробництва ЗПГ ці домішки необхідно видалити шляхом очищення газу. Газ пропускають через різні очисні установки для видалення домішок, щоб кінцевий продукт ЗПГ відповідав певним стандартам якості.
2. Зрідження
Після очищення природного газу його охолоджують до кріогенних температур за допомогою холодильної техніки. Цей процес змушує природний газ конденсуватися і переходити в рідкий стан. Цей процес зменшує об'єм газу, що полегшує його зберігання та транспортування.
Розгляд ефективності та енергоспоживання у виробництві скрапленого газу
Виробництво ЗПГ вимагає значних витрат енергії на процеси очищення, стиснення та зрідження. Ефективність виробництва ЗПГ залежить від різних факторів, включаючи склад природної газової сировини, технологію, що використовується, та наявність джерел енергії для процесу зрідження. Хоча виробництво ЗПГ споживає енергію, важливо зазначити, що сам ЗПГ має вищу енергетичну щільність, ніж природний газ у газоподібному стані. Це означає, що більшу кількість енергії можна зберігати і транспортувати в меншому об'ємі, що робить ЗПГ ефективним варіантом для транспортування і зберігання на великі відстані.
Постійно докладаються зусилля для підвищення ефективності процесів виробництва ЗПГ та зменшення споживання енергії. Передові технології, такі як інтеграція заводів зі зрідження з електростанціями, дозволяють утилізувати відпрацьоване тепло для виробництва електроенергії, тим самим підвищуючи загальну ефективність і знижуючи енергоспоживання. Крім того, кріогенні технології та вдосконалення конструкції обладнання сприяють більш ефективному охолодженню та ізоляції, мінімізуючи втрати енергії під час зберігання і транспортування.
Екологічні аспекти
Порівнюючи екологічні аспекти біометану та ЗПГ, важливо враховувати відповідні викиди парникових газів та їхній вплив на якість повітря.
● Викиди парникових газів: Біометан має явну перевагу над ЗПГ щодо викидів парникових газів. Виробництво та використання біометану призводить до значно нижчих чистих викидів вуглекислого газу порівняно з видобутком, зрідженням та спалюванням природного газу у вигляді ЗПГ. Це пов'язано насамперед з тим, що виробництво біометану уловлює та утилізує викиди метану, які в іншому випадку були б викинуті в атмосферу, як згадувалося раніше. Метан, потужний парниковий газ, має значно вищий потенціал глобального потепління, ніж вуглекислий газ. Тому, перетворюючи метан на біометан і використовуючи його як відновлюване джерело енергії, ми зменшуємо загальні викиди парникових газів.
● Вплив на якість повітря: Біометан, відновлюване та екологічно чисте паливо, позитивно впливає на якість повітря. При його згорянні утворюється менше забруднюючих речовин, таких як оксиди сірки, азоту та тверді частинки, порівняно з традиційними викопними видами палива. Це сприяє покращенню якості повітря на місцевому рівні, зменшенню утворення смогу та зниженню ризиків для здоров'я, пов'язаних з поганою якістю повітря. З іншого боку, спалювання ЗПГ також призводить до менших викидів забруднюючих речовин порівняно з іншими видами викопного палива.
Використання та застосування
Біометан та зріджений природний газ знаходять застосування в різних галузях та секторах. Розглянемо, як вони використовуються на транспорті, в енергетиці, домогосподарствах та промисловості.
Застосування біометану
● Транспортування: Біометан можна використовувати як паливо для транспортних засобів, що працюють на природному газі (ГПГ). Його можна стискати та використовувати як стиснений природний газ (СПГ) або зріджувати та використовувати як зріджений біометан (ЗБМ). Транспортні засоби, що працюють на біометані, мають нижчий рівень викидів парникових газів та забруднюючих речовин порівняно зі звичайними бензиновими або дизельними транспортними засобами, що сприяє покращенню якості повітря та зменшенню вуглецевого сліду в транспортному секторі.
● Виробництво електроенергії: Біометан можна використовувати в системах комбінованого виробництва теплової та електричної енергії (ТЕЦ) для одночасного виробництва електроенергії та тепла. Когенераційні системи можуть бути розгорнуті в різних місцях, включаючи промислові об'єкти, системи централізованого теплопостачання та очисні споруди.
Застосування ЗПГ
● Транспортування: ЗПГ переважно використовується на морських суднах і великовантажних автомобілях. Судна, що працюють на СПГ, мають екологічні переваги завдяки значному скороченню викидів оксидів сірки, оксидів азоту та твердих частинок порівняно з традиційними судновими видами палива. Вантажівки, що працюють на ЗПГ, також набувають популярності, особливо в регіонах з розвиненою інфраструктурою ЗПГ, оскільки вони забезпечують менші викиди і знижують експлуатаційні витрати.
● Виробництво електроенергії: ЗПГ використовується на газових електростанціях для виробництва електроенергії. Газові електростанції відомі своєю ефективністю, низьким рівнем викидів та гнучкістю, що доповнює нестабільні відновлювані джерела енергії. ЗПГ є надійним і екологічно чистим паливом для виробництва електроенергії, що допомагає задовольнити попит на електроенергію, зменшуючи при цьому вплив на навколишнє середовище.
● Житлове та комерційне використання: ЗПГ можна використовувати для опалення та приготування їжі в житлових і комерційних приміщеннях. Його зазвичай використовують у районах, де немає газопроводів, або як альтернативу іншим видам палива для опалення.
Переваги та недоліки використання біометану та скрапленого газу в різних галузях промисловості
Устаткування для кожної системи може відрізнятися залежно від її функціональності і специфіки. Ось декілька прикладів устаткування для різних систем:
Висновки
Насамкінець, порівняння біометану та зрідженого природного газу (ЗПГ) дає змогу отримати важливу інформацію про їхні характеристики, застосування та вплив на навколишнє середовище. Біометан виділяється як відновлюване і стале джерело енергії, що виробляється з органічних відходів, пропонуючи такі переваги, як скорочення викидів парникових газів, рішення для управління відходами та енергетична незалежність. Його транспортування, виробництво електроенергії та промислове застосування сприяють створенню більш чистої та диверсифікованої енергетичної системи.
З іншого боку, ЗПГ є життєздатним варіантом для зберігання і транспортування природного газу на великі відстані. Він має такі переваги, як ефективна енергетична щільність, нижчі викиди порівняно з іншими викопними видами палива та придатність для різних секторів, включаючи транспорт, виробництво електроенергії та опалення.
І біометан, і ЗПГ відіграють вирішальну роль у переході до більш сталої та екологічно чистої енергетичної системи. Однак важливо визнати, що їм притаманні певні виклики та обмеження. Виробництво біометану вимагає постійного постачання сировини з органічних відходів та значних початкових інвестицій, тоді як виробництво ЗПГ передбачає енергоємні процеси та залежність від викопних паливних ресурсів. Розвиток інфраструктури як для біометану, так і для ЗПГ створює проблеми, пов'язані з інвестиційними витратами, нормативно-правовою базою та інтеграцією в існуючі енергетичні системи.
Будь в курсі останніх новин, порад та інформаційних матеріалів.
Не втрачайте можливість стати експертом у галузі автономного газопостачання! Залишайте свою електронну адресу, і ми пообіцяємо, що ваша поштова скринька буде наповнена цінними знаннями.