Mai puțină hrană înseamnă mai mult biogaz
Oamenii de știință au descoperit că producția de biogaz poate fi controlată prin frecvența de alimentare a sistemelor. Cei care se hrănesc doar la fiecare una sau două zile produc mai mult metan.
Marcell Nikolausz testează în laborator cum poate fi controlată producția de biogaz prin frecvența de hrănire. (Sursa imaginii: UFZ/André Künzelmann)
care Plantele de biogaz în intervale de timp mai mari hrănește, produce mai mult biogaz. O echipă de microbiologi de la Centrul Helmholtz pentru Cercetarea Mediului (UFZ) și ingineri din Centrul german de cercetare a biomasei (DBFZ) precum și alți oameni de știință internaționali. Producția de biogaz poate fi astfel controlată prin intermediul Frecvența de alimentare controlați sistemele. Intervalele de timp mai mari conduc apoi la mai mult biogaz. Cu aceste cunoștințe, cele aproximativ 8.000 de centrale din Germania ar putea acoperi mai mult decât actualul șapte la sută din energia electrică generată cu biomasă.
În condiții de laborator, oamenii de știință au reușit să crească producția de metan, cea mai valoroasă componentă a biogazului, cu până la 14%. Pentru a produce biogaz după cum este necesar, nu au introdus substratul în fermentator la fiecare două ore, ci mai degrabă la intervale mai lungi de o zi sau la fiecare două zile. „Dacă reactorul este alimentat mai rar, se poate produce mai multă energie electrică”, rezumă cercetătorul UFZ Dr. Marcell Nikolausz.
Pentru experiment, cercetătorii au alimentat două reactoare de 15 litri cu lichior de cereale în condiții identice pentru un total de aproape patru luni. Rezultatul uimitor: Dacă cantitatea totală de biomasă este introdusă în vasul de fermentare o singură dată pe zi, producția de metan crește cu 14%, cea a biogazului cu un total de 16%. Dacă vă hrăniți la fiecare două zile, randamentul metanului crește cu 13%, iar cel al biogazului cu 18%.
Cercetătorii explică creșterea după cum urmează: Datorită schimbării rapide a condițiilor de mediu, comunitate microbiană mai versatil. Prin urmare, apar grupurile mai funcționale de bacterii. Cercetătorul UFZ explică faptul că acest lucru permite procesarea mai eficientă a componentelor dificil de digerat ale biomasei.
Echipa a constatat, de asemenea, că gestionarea mai flexibilă a furajelor nu are efecte negative asupra stabilității procesului. Cu toate acestea, compoziția bacteriilor a variat, descompunând componentele biomasei, cum ar fi celuloza și proteinele în mai multe etape, în dioxid de carbon, hidrogen și acid acetic. Motiv: Concentrația de azot amoniu și hidrogen, precum și valoarea pH-ului se modifică. „Deoarece acest lucru creează nișe mai funcționale, anumite bacterii formatoare de acid și hidrolizante beneficiază”, spune Nikolausz. În schimb, comunitatea arheelor metanogene, care produc metan, apă și dioxid de carbon la sfârșitul procesului, a rămas stabilă, indiferent de cât de des reactorul a fost alimentat cu biomasă., Genul Methanosarcina a dominat întotdeauna cu o pondere de până la 83 la sută, urmat de genul Methanobacterium cu până la 31 la sută. „Ambele genuri se pare că se descurcă cel mai bine cu condițiile în schimbare”, spune omul de știință.
Cercetările pe tema „gestionării mai flexibile a hranei” sunt încă la început. Cercetătorii UFZ vor acum să aprofundeze rezultatele studiului. Este necesar, spune Nikolausz, să se confirme rezultatele cercetării în reactoare mai mari. "O altă întrebare interesantă este dacă cantitățile mai mari de producție de metan pot fi confirmate și atunci când se utilizează siloz de porumb sau sfeclă de zahăr", spune Nikolausz.