- Prosessen er delt inn i fire biologiske stadier: hydrolyse, syreogenese, acetogenese og metanogenese.
- To hovedprodukter utvinnes: biogass (fornybar energi) og biogass (organisk gjødsel).
- Lovligheten av biogass avhenger av om den oppfyller EUs kriterier for å være et produkt eller om den er klassifisert som avfall.
- Det bidrar til reduksjon av klimagasser ved å fange opp metan fra organisk avfall.
Du har sikkert hørt om «sumpgass» eller lurt på hva som skjer med matrester og gjødsel som samler seg på landsbygda. Vel, alt dette er en del av et fascinerende naturfenomen kalt anaerob fordøyelse, en biologisk prosess som, selv om den virker som magi, er ren kjemi og mikrobiologi som jobber i full fart for å omdanne organisk materiale til ren energi og gjødsel av topp kvalitet.
Selv om vi i dag håndterer det i industrianlegg gjennom biometanisering for økonomisk gevinst, skjer denne prosessen spontant i oljefelt eller stillestående vann. I hovedsak innebærer det å la en legion av mikroorganismer fråtse i biomassen i et miljø der oksygen er knappt , noe som resulterer i et fornybart drivstoff og et svært næringsrikt restprodukt for jorden.
De fire stadiene i den biologiske prosessen
For at organisk materiale skal bli til gass, må det gå gjennom et slags biologisk «samlebånd» som består av fire kritiske faser:
- Hydrolyse: Dette er det første trinnet, hvor de mest komplekse makromolekylene (som proteiner, lipider og polysakkarider) brytes ned til enklere deler som sukkerarter eller alkoholer. Her virker eksoenzymene til fermentative bakterier, som er fakultative, De er ikke kresne når det gjelder oksygen..
- Acidogenese: I denne fasen tar de acidogene bakteriene disse enkle molekylene og omdanner dem til kortkjedede flyktige fettsyrer, hydrogen og karbondioksid.
- Acetogenese: Her fortsetter prosessen å bli raffinert, og de tidligere produktene forvandles hovedsakelig til eddiksyre, CO2 og hydrogen.
- Metanogenese: Hovedforseglingen. Metanogene bakterier, som er strengt anaerobe og svært følsomme for temperaturendringer, omdanner alt det ovennevnte til metan og karbondioksid.
Drift og praktiske anvendelser
Når vi ønsker å kontrollere denne prosessen i en biogass, oppstår først en aerob fase, hvor mikroorganismer forbruker det tilgjengelige oksygenet. Når mediet blir lufttett og fritt for luft, kommer anaerobe bakterier inn i bildet. Dette systemet er utrolig effektivt, ettersom det utnytter 90 % av energien som er tilgjengelig i blandingen, og bare allokerer 10 % til bakterievekst.
Denne metoden er den ideelle løsningen for å håndtere avfall fra husdyrindustrien (gjødsel og slam), kommunalt avfall og overskudd fra landbruks- og næringsmiddelindustrien. Fra denne prosessen får vi to flaggskipprodukter:
- Biogass: En blanding som vanligvis består av 70 % metan og 30 % karbondioksid, med spor av hydrogensulfid. Den kan brukes i kjeler eller elektriske motorer. Hvis den gjennomgår en oppgraderingsprosess, får vi... biometan, som er praktisk talt identisk med naturgass fossilt, men fornybart.
- Sammendraget: Det er den resulterende flytende eller pastaaktige resten. Siden den er rik på nitrogen, fosfor og kalium, fungerer den som en raskt absorberende organisk gjødsel som bidrar til å gjenoppbygge jord som er skadet av intensiv dyrking.
Det juridiske rammeverket og klassifiseringen av digestaten
Det er ikke bare biologi; det er også papirarbeid involvert. I Spania er anaerob nedbrytning en behandlingsoperasjon kodet som R0302 i henhold til lov 7/2022. Avhengig av hva som blir nedbrutt, for eksempel animalske biprodukter som ikke er egnet for konsum (ABP), kreves det spesifikke administrative tillatelser for å drive lovlig.
Et viktig punkt er om biogass regnes som et produkt eller avfall. For å bli ansett som et EU-gjødselprodukt , må det være i samsvar med forordning (EU) 2019/1009 (spesifikt kategori CMC5). Hvis det ikke oppfyller disse standardene, klassifiseres det som avfall i henhold til den relevante EWC-koden og må håndteres på riktig måte av en autorisert avfallshåndteringsoperatør .
Det er viktig å ikke forveksle digestat med biostabilisert materiale . Sistnevnte kommer fra mekanisk-biologiske behandlingsanlegg for blandet avfall, og i motsetning til digestat kan det ikke betraktes som gjødsel eller produkt, og er strengt tatt klassifisert som avfall under EWC-kode 19 06 99.
Miljømessige og økonomiske fordeler
Implementering av disse anleggene bidrar ikke bare til å overholde regelverket, men har også en enorm positiv innvirkning. Ved å fange opp metan som normalt ville slippe ut i atmosfæren, reduserer vi klimagasser drastisk . Videre er nitrogenet i biogass mye lettere tilgjengelig for planter enn i kunstgjødsel, noe som akselererer veksten av avlinger og forhindrer erosjon av fruktbar jord.
Biometanisering representerer en gyllen mulighet til å lukke karbonsyklusen, og gjøre et problem (avfall) om til en energi- og landbruksløsning som lar bedrifter spare driftskostnader og forbedre sitt økologiske fotavtrykk på en bærekraftig måte.
Dette omfattende biologiske systemet lar organisk materiale gjennomgå faser med hydrolyse, syredannelse, acetogenese og metanogenese for å generere biogass og biogass. Mens førstnevnte fungerer som et allsidig drivstoff eller injiserbar biometan, fungerer sistnevnte som en kraftig organisk gjødsel, forutsatt at juridiske og miljømessige forskrifter overholdes for å forhindre at det bare behandles som avfall.