沼气,一种从农业废物、粪便、城市垃圾、植物物质、污水或食物废料等原材料的厌氧分解过程中自然产生的气体,已经被广泛应用于工业生产。作为主要由甲烷和二氧化碳及少量其他气体构成的气体混合物,沼气在工业层面被视为一种可再生能源。
然而,我们需要区分沼气和可再生天然气。可再生天然气其实就是一种经过提纯的沼气(甲烷含量高达99%),因此适用于通常依赖于传统天然气的应用,包括:
- 车辆燃料——通过净化和压缩的沼气可以用作燃料;
- 天然气替代品——沼气经过净化和升级到天然气标准后,可以注入当地天然气公司的管道中,供商业使用,如为家庭供暖、烹饪等;
- 电力生产——极其纯净的沼气可以通过使用燃料电池直接转化为电力。
沼气主要来源于食物和牲畜废物、废水以及农作物。这些废物的自然厌氧分解过程可以通过商业化的厌氧消化器进行优化和控制。但由于不同废物的分解速度不同,因此在同一消化池中混合多种废物,即共消化,能有助于提高沼气的产量。
一旦沼气被收集,就需要进行净化和压缩,以转化为实用的能源。在这个过程中,空压机、鼓风机、冷却器等设备都是不可或缺的,因为在整个沼气生产过程中,都需要这些设备的参与。
在收集和清理阶段,会使用到鼓风机收集垃圾填埋场产生的甲烷,用于脱硫的氧气生成器,废水处理用的曝气鼓风机,以及用于加工、运输和一般工厂使用的空气压缩机和冷却器。
当压缩气体到高压,转化为有用能源的时候,我们则需要用到能够压缩气体至4500 PSIG的皮带和直接驱动空气压缩机,格栅喷射用压缩机,3600 PSIG以下管道拖车喷射用压缩机,以及能够分阶段降低压力的减压系统,和NGV车辆的加油站和加油机。
随着人们对环境保护意识的增强,沼气在可再生能源领域的重要性也在不断提升。在全球人口不断增长和发展的同时,处理废物和需要燃料成为了挑战,而沼气的生产提供了一种解决方案,将废物转化为我们所需的燃料。