バイオガスはどのようにして電気を生み出すのでしょうか?

1.有機物の収集:

- バイオガスの生産は、動物の糞尿、食品廃棄物、作物残渣、廃水などの有機材料を収集することから始まります。これらの材料には、嫌気性消化中に微生物によって分解される生分解性成分が豊富に含まれています。

2.嫌気性消化:

- 収集された有機物は、消化槽と呼ばれる密閉された酸素のない環境に置かれます。嫌気性細菌や微生物はこの酸素欠乏状態で繁殖し、嫌気性消化として知られるプロセスを通じて有機物を分解します。

- このプロセス中に、有機材料は加水分解、酸生成、アセト生成、メタン生成などの一連の化学反応を受けます。これらの反応により、複雑な有機化合物がより単純な成分に変換され、最終的にバイオガスが生成されます。

3.バイオガス組成:

- バイオガスの主成分は、メタン (CH4)、二酸化炭素 (CO2)、硫化水素 (H2S)、および微量のその他のガスです。メタンはバイオガスの主要なエネルギー媒体であり、その可燃性とエネルギー含有量の原因となります。

4.バイオガスのクリーニングとアップグレード:

- 嫌気性消化中に生成される生のバイオガスには、H2S、水蒸気、粒子などの不純物が含まれています。発電のためにバイオガスを効率的に利用するために、バイオガスにはさまざまな洗浄およびアップグレードプロセスが施されます。

- H2S は腐食性があり、機器に損傷を与える可能性があるため、除去されます。水蒸気や微粒子も除去され、目詰まりを防ぎ、スムーズな動作が保証されます。

- バイオガスのアップグレードには、CO2 やその他の微量ガスを除去してメタンの濃度を高めることが含まれます。これにより、エネルギー含有量が増加した高品質のバイオガスが生成されます。

5.発電:

- 浄化されアップグレードされたバイオガスは、バイオガス発生装置に送られます。これは本質的に、ディーゼルやガソリンなどの従来の燃料の代わりにバイオガスで動作するように改造された内燃エンジンです。

- 発電機内でバイオガスが燃焼し、その結果生じる熱と圧力によってピストンが駆動され、直線運動が回転運動に変換されます。

- ピストンに接続されたシャフトの回転運動は、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機を駆動するために使用されます。

6.配電:

- バイオガス発生器によって生成された電気エネルギーは、近くの施設に電力を供給するために直接使用することも、より広いエリアに分配するために配電網に供給することもできます。

7.余剰熱利用:

- 発電に加えて、バイオガスプラントは燃焼プロセス中に生成される余剰熱も利用できます。この熱は回収され、暖房、温水生成、工業プロセスなどのさまざまな目的に使用され、バイオガス生産システムの全体的なエネルギー効率を最大化します。

全体として、発電のためのバイオガス生産には、有機物の嫌気性消化によるバイオガスの生成、バイオガスの浄化と精製、そして発電のためのバイオガス発生器の燃料としての利用が含まれます。これは有機廃棄物をクリーン エネルギーに変換する再生可能で持続可能な方法です。