بیوگاز در مزرعه؛ نقش ورق‌ها و غشاهای گازبند در هاضم و مخزن گاز

در روستاهای آلمان کمتر جایی است که گنبدهای سبز یا خاکستری واحدهای بیوگاز در آن دیده نشود. این واحدها کود دامی و پسماند گیاهی را در یک مخزن بسته (هاضم) تخمیر می‌کنند و متان تولید می‌کنند که برق و گرما می‌سازد. بخش بزرگی از این فناوری در واقع فناوری عایق‌سازی و آب‌بندی است: هاضم باید آب‌بند و گازبند باشد و پساب آن هم باید در مخزن آب‌بند نگهداری شود.

سه جای استفاده از ورق و غشا در بیوگاز

1. سقف غشایی هاضم و مخزن گاز: گنبدهای دولایه‌ای که در عکس می‌بینید. لایه‌ی داخلی گازبند است و حجم گاز ذخیره‌شده را با بالا و پایین رفتن نشان می‌دهد.
2. آب‌بندی کف و دیواره‌ی هاضم‌های خاکی (لاگونی): در هاضم‌های ساده و ارزان‌قیمت، یک لاگون با ورق HDPE آب‌بند می‌شود و یک ورق شناور گازبند روی آن قرار می‌گیرد.
3. مخزن یا لاگون دایجستیت: پساب خروجی هاضم که کود مایع بسیار خوبی است.

نشت متان؛ نقطه‌ی ضعف پنهان

متان گاز گلخانه‌ای قوی است. اگر واحد بیوگاز متان نشت دهد، بخشی از سود اقلیمی آن از بین می‌رود. پژوهشگران مرکز تحقیقات زیست‌توده‌ی آلمان (DBFZ) در مطالعه‌ی Reinelt و همکاران (۲۰۱۶) نشان دادند که شیرهای اطمینان فشار روی مخزن‌های گاز، وقتی ذخیره‌ساز گاز پر است و گاز مصرف نمی‌شود، می‌توانند منبع مهمی از انتشار متان باشند. راه‌حل: مخزن گاز با حجم کافی، مشعل اضطراری و غشای سالم.

عکس: Florian Gerlach (Nawaro) — CC BY-SA 3.0، ویکی‌مدیا کامنز

دایجستیت را رها نکنید

پساب هاضم هنوز فعال است. Maldaner و همکاران (۲۰۱۸) در مطالعه‌ای روی یک واحد بیوگاز گاوداری نشان دادند که مخزن روباز دایجستیت مقدار قابل‌توجهی متان آزاد می‌کند. در آلمان بسیاری از مخازن دایجستیت سقف گازبند دارند و گاز آن‌ها هم جمع می‌شود. حداقل کار برای ما: لاگون دایجستیت آب‌بند با پوشش شناور (پوشش مخزن کود).

چارچوب قانونی اروپا

دستورالعمل انرژی‌های تجدیدپذیر اتحادیه‌ی اروپا (RED II) بیوگاز از کود دامی را یکی از منابع مهم انرژی پاک می‌داند. در عمل، حمایت مالی از این واحدها در آلمان باعث شد بیوگاز مزرعه‌ای به یک صنعت بزرگ تبدیل شود.

برای مزرعه‌ی ایرانی

• واحدهای کوچک لاگونی با ورق HDPE و پوشش شناور برای دامداری‌های متوسط ارزان‌ترین شروع هستند.
• کیفیت جوش ورق گازبند حیاتی است و درزها باید تست شوند (تست‌های کنترل کیفیت درز).
• گاز تولیدشده می‌تواند آب‌گرم‌کن، گرمایش دامداری یا موتور برق را تغذیه کند.

جمع‌بندی

بیوگاز کود را از مشکل به سرمایه تبدیل می‌کند، اما فقط با یک سیستم کاملاً آب‌بند و گازبند. ورق‌ها و غشاها قلب این سیستم‌اند؛ آن‌ها را از تولیدکننده‌ی معتبر تهیه کنید.