Дякуємо за ваш інтерес !
Ми раді, що ви приєднаєтесь до нашої спільноти!
Сравнение биометана и сжиженного природного газа
Следите за нами:
В последние годы в мировой энергетической системе наблюдается растущий интерес к возобновляемым и устойчивым источникам энергии для уменьшения выбросов парниковых газов и смягчения последствий изменения климата. Биометан и сжиженный природный газ (СПГ) являются двумя перспективными вариантами в этом отношении. Биометан – это возобновляемая форма природного газа, производимого из органических материалов. В то же время СПГ – это природный газ, охлажденный до низких температур и превращенный в жидкое состояние для удобства хранения и транспортировки. В этой статье сравниваются и противопоставляются характеристики, производственные процессы, влияние на окружающую среду, использование и доступность биометана и СПГ. Она также подчеркивает их значение для энергетической системы и окружающей среды.
Определение биометана и сжиженного природного газа
Биометан, также известный как возобновляемый природный газ, состоит преимущественно из метана (CH4), основного компонента природного газа. Его получают из разных органических материалов, включая растительные остатки, сельскохозяйственные отходы, твердые бытовые отходы и навоз животных. В процессе анаэробного сбраживания или биометанирования эти органические материалы подвергаются разложению микроорганизмами при отсутствии кислорода, образуя биогаз. Биогаз обычно состоит из метана и углекислого газа с меньшим количеством других газов. Для производства биометана из биогаза удаляют примеси, такие как углекислый газ и микроэлементы, в результате чего образуется газ с высоким содержанием метана – около 95% или более.
Сжиженный природный газ, с другой стороны, получают из обычного природного газа. Природный газ в основном состоит из метана и небольших количеств других углеводородов, таких как этан, пропан и бутан. Чтобы превратить природный газ в СПГ, его сначала очищают от примесей, а затем охлаждают до очень низких температур обычно около -162 градусов по Цельсию (-260 градусов по Фаренгейту). В этот момент он становится жидкостью. В результате СПГ имеет более высокую энергетическую плотность, чем природный газ в газообразном состоянии, что позволяет более эффективно сохранять и транспортировать его на большие расстояния.
Важность биометана и сжиженного природного газа для энергетической системы и окружающей среды
Биометан и СПГ играют важную роль в переходе к более устойчивой энергетической системе и оказывают положительное влияние на окружающую среду. Как возобновляемые источники энергии они являются альтернативой ископаемым видам топлива, способствуя уменьшению выбросов парниковых газов и смягчению последствий изменения климата. Кроме того, их производство и использование может помочь решить проблемы утилизации отходов и загрязнения воздуха.
Производство биометана
Производство биометана происходит в несколько этапов. Во-первых, органические материалы, такие как сельскохозяйственные отходы, собираются и готовятся к сбраживанию. Процесс анаэробного сбраживания происходит в больших герметичных резервуарах, называемых анаэробными реакторами, где микроорганизмы расщепляют органические вещества без доступа кислорода. В результате этого процесса образуется биогаз, состоящий преимущественно из метана и углекислого газа.
Чтобы превратить биогаз в биометан, из него удаляют такие примеси, как углекислый газ, сероводород и влагу. Этот процесс очистки обычно предполагает удаление углекислого газа посредством таких методов, как адсорбция под давлением или мембранное разделение. Полученный биометан содержит содержание метана 95% или выше, что делает его сравнимым по качеству с ископаемым природным газом. Затем биометан можно закачивать в газовую сеть, сжимать для использования в качестве автомобильного топлива (сжатый природный газ или CNG) или сжижать (сжиженный биометан или LBM) для транспортировки и хранения.
Преимущества биометана как возобновляемого источника энергии и вклада в сокращение выбросов парниковых газов
Биометан обладает рядом преимуществ как возобновляемый источник энергии и уменьшает выбросы парниковых газов.
1. Возобновляемый и устойчивый: Биометан считается возобновляемым источником энергии, поскольку он производится из органических материалов, запасы которых можно постоянно пополнять. При стабильной поставке биомассы производство биометана может быть стабильным в долгосрочной перспективе. Эта восстанавливаемая природа делает биометан ценным для диверсифицированного и устойчивого энергетического баланса.
2. Сокращение выбросов парниковых газов: Производство и использование биометана может уменьшить выбросы парниковых газов. Когда органические материалы разлагаются естественным образом, они выделяют метан, мощный парниковый газ. Утилизация выбросов метана путём производства биометана позволяет свести к минимуму его попадание в атмосферу. Кроме того, сжигание биометана как топлива приводит к уменьшению выбросов углекислого газа.
3. Управление отходами: производство биометана предлагает решение проблемы утилизации отходов. Органические отходы, такие как сельскохозяйственные остатки, пищевые отходы и навоз, могут быть использованы в качестве сырья для производства биометана. Отвлекая эти отходы от свалок или разложения под открытым небом, производство биометана помогает уменьшить неприятные запахи, потенциальное загрязнение воды и выбросы метана, образующиеся при разложении отходов.
4. Энергетическая независимость: производство биометана может усилить энергетическую независимость, уменьшив зависимость от импорта ископаемого топлива. Вместо того чтобы импортировать природный газ из других регионов или стран, биометан можно производить на месте, используя местные ресурсы органических отходов. Это способствует энергетической безопасности и снижает зависимость от ценовых колебаний на мировых рынках ископаемого топлива.
5. Гибкость в применении: Биометан можно использовать в разных секторах, включая транспорт, энергетику и промышленность. Его можно использовать в качестве топлива для транспортных средств, работающих на природном газе, заменяя традиционные ископаемые виды топлива и уменьшая выбросы в транспортном секторе.
Производство сжиженного газа
Производство сжиженного природного газа (СПГ) включает несколько этапов превращения природного газа в жидкое состояние для хранения и транспортировки.
1.Очистка
Природный газ, извлекаемый из подземных месторождений, часто содержит примеси, такие как водяной пар, углекислый газ, соединения серы и тяжелые углеводороды. Для производства СПГ эти примеси необходимо удалить путем очистки газа. Газ пропускают через разные очистные установки для удаления примесей, чтобы конечный продукт СПГ соответствовал определенным стандартам качества.
2. Сжижение
После очистки природного газа его охлаждают до криогенных температур с помощью холодильной техники. Этот процесс заставляет природный газ конденсироваться и переходить в жидкое состояние. Этот процесс уменьшает объем газа, что облегчает его хранение и транспортировку.
Рассмотрение эффективности и энергопотребления в производстве сжиженного газа
Производство СПГ требует значительных затрат энергии на процессы очистки, сжатия и сжижения. Эффективность производства СПГ зависит от различных факторов, включая состав природного газового сырья, используемую технологию и наличие источников энергии для процесса сжижения. Хотя производство СПГ потребляет энергию, важно отметить, что сам СПГ имеет более высокую энергетическую плотность, чем природный газ в газообразном состоянии. Это означает, что большее количество энергии можно хранить и транспортировать в меньшем объеме, что делает СПГ эффективным вариантом для транспортировки и хранения на большие расстояния.
Постоянно прилагаются усилия по повышению эффективности процессов производства СПГ и уменьшению потребления энергии. Передовые технологии, такие как интеграция заводов по сжижению с электростанциями позволяют утилизировать отработанное тепло для производства электроэнергии, тем самым повышая общую эффективность и снижая энергопотребление. Кроме того, криогенные технологии и усовершенствование конструкции оборудования способствуют более эффективному охлаждению и изоляции, минимизируя потери энергии при хранении и транспортировке.
Экологические аспекты
Сравнивая экологические аспекты биометана и СПГ, важно учитывать соответствующие выбросы парниковых газов и их влияние на качество воздуха.
● Выбросы парниковых газов: Биометан имеет явное преимущество над СПГ в отношении выбросов парниковых газов. Производство и использование биометана приводит к значительно низшим чистым выбросам углекислого газа по сравнению с добычей, сжижением и сжиганием природного газа в виде СПГ. Это связано прежде всего с тем, что производство биометана улавливает и утилизирует выбросы метана, которые в противном случае были бы выброшены в атмосферу, как упоминалось ранее. Метан, мощный парниковый газ, имеет значительно более высокий потенциал глобального потепления, чем углекислый газ. Поэтому, превращая метан в биометан и используя его как возобновляемый источник энергии, мы уменьшаем общие выбросы парниковых газов.
● Влияние на качество воздуха: Биометан, возобновляемое и экологически чистое топливо, положительно влияет на качество воздуха. При его сгорании образуется меньше загрязняющих веществ, таких как оксиды серы, азота и твердые частицы по сравнению с традиционными ископаемыми видами топлива. Это способствует улучшению качества воздуха на местном уровне, уменьшению образования смога и снижению рисков для здоровья, связанных с плохим качеством воздуха. С другой стороны, сжигание СПГ также приводит к меньшим выбросам загрязняющих веществ по сравнению с другими видами ископаемого топлива.
Использование и применение
Биометан и сжиженный природный газ находят применение в разных отраслях и секторах. Рассмотрим, как они используются на транспорте, энергетике, домохозяйствах и промышленности.
Применение биометана
● Транспорт: Биометан можно использовать как топливо для транспортных средств, работающих на природном газе (ГПГ). Его можно сжимать и использовать как сжатый природный газ (СПГ) или сжижать и использовать как сжиженный биометан (ЖБМ). Транспортные средства, работающие на биометане, имеют более низкий уровень выбросов парниковых газов и загрязняющих веществ по сравнению с обычными бензиновыми или дизельными транспортными средствами, что способствует улучшению качества воздуха и уменьшению следа углерода в транспортном секторе.
● Производство электроэнергии: Биометан можно использовать в системах комбинированного производства тепловой и электрической энергии (ТЭЦ) для одновременного производства электроэнергии и тепла. Когенерационные системы могут быть развернуты в разных местах, включая промышленные объекты, системы централизованного теплоснабжения и очистные сооружения.
Применение СПГ
● Транспортирование: СПГ преимущественно используется на морских судах и большегрузных автомобилях. Суда, работающие на СПГ, обладают экологическими преимуществами благодаря значительному сокращению выбросов оксидов серы, оксидов азота и твердых частиц по сравнению с традиционными судовыми видами топлива. Грузовики, работающие на СПГ, также приобретают популярность, особенно в регионах с развитой инфраструктурой СПГ, поскольку они обеспечивают меньшие выбросы и снижают эксплуатационные расходы.
● Производство электроэнергии: СПГ используется на газовых электростанциях для производства электроэнергии. Газовые электростанции известны своей эффективностью, низким уровнем выбросов и гибкостью, что дополняет нестабильные возобновляемые источники энергии. СПГ является надежным и экологически чистым топливом для производства электроэнергии, что помогает удовлетворить спрос на электроэнергию, уменьшая при этом влияние на окружающую среду.
● Жилищное и коммерческое использование: СПГ можно использовать для отопления и приготовления пищи в жилых и коммерческих помещениях. Его обычно используют в районах, где нет газопроводов, или в качестве альтернативы другим видам топлива для отопления.
Преимущества и недостатки использования биометана и сжиженного газа в различных отраслях промышленности
Оборудование для каждой системы может отличаться в зависимости от функциональности и специфики.
Вот несколько примеров оборудования для разных систем:
Выводы
В конце концов, сравнение биометана и сжиженного природного газа (СПГ) позволяет получить важную информацию об их характеристиках, применении и влиянии на окружающую среду. Биометан выделяется как возобновляемый и устойчивый источник энергии, производимый из органических отходов, предлагая такие преимущества, как сокращение выбросов парниковых газов, решения для управления отходами и энергетическая независимость. Его транспортировка, производство электроэнергии и промышленное применение способствуют созданию более чистой и диверсифицированной энергетической системы.
Кроме того, СПГ является жизнеспособным вариантом для хранения и транспортировки природного газа на большие расстояния. Он имеет такие преимущества, как эффективная энергетическая плотность, более низкие выбросы по сравнению с другими ископаемыми топливами и пригодность для различных секторов, включая транспорт, производство электроэнергии и отопления.
И биометан, и СПГ играют решающую роль в переходе к более устойчивой и экологически чистой энергетической системе. Однако важно признать, что им присущи определенные вызовы и ограничения. Производство биометана требует постоянной поставки сырья из органических отходов и значительных начальных инвестиций, в то время как производство СПГ предусматривает энергоемкие процессы и зависимость от ископаемых топливных ресурсов. Развитие инфраструктуры как для биометана, так и для СПГ создает проблемы, связанные с инвестиционными затратами, нормативно-правовой базой и интеграцией в существующие энергетические системы.
Будь в курсе последних новостей, советов и информационных материалов.
Не упускайте возможность стать экспертом в области автономного газоснабжения! Оставляйте свой электронный адрес, и мы пообещаем, что ваш почтовый ящик будет наполнен ценными знаниями.