יעילות גז מטמנה. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

יעילות עםגז חוט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

הפקת גז ממזבלה אחת יכולה לספק חשמל ליותר מ-200 דירות ולהפוך למקור בלתי נדלה חדש של אנרגיה. מה המלכוד עם גז הטמנה ולמה מלכי הזבל לא ממהרים לחלץ אותו ממזבלות?

יעילות גז מטמנה

מההיסטוריה של הייצור

פסולת ביתית החלו לשמש כמקור אנרגיה יחסית לאחרונה. המזבלה הניסיונית הראשונה באמצעות מתקנים הנדסיים מיוחדים נפתחה בקליפורניה ב-1937. המחקר והשימוש בגז להטמנה בארצות הברית התגברו לאחר אימוץ החוק על פינוי פסולת מוצקה ב-1965. מאמצי ניצול הגז למטמנות הואצו במהלך משבר הנפט של שנות ה-1970. מאז 1980, ממשלת ארה"ב החלה לספק תמריצי מס ליצרני גז להטמנה. כבר ב-1985 פעלו בארצות הברית יותר מ-30 מפעלים באמצעות ביוגז ממזבלות.

ארה"ב היא כיום המובילה בעולם בהפקת גז למזבלה. מתוך 1812 המזבלות, ל-427 יש פרויקטים לייצור גז. רובם מרוכזים במערב התיכון ובקליפורניה. מספר הפרויקטים להפקת גז ממזבלות בארה"ב אינו מתאם למספר כל המזבלות במדינה. אזור הדרום, המוביל בכמות המזבלות, נמצא בפיגור בין פרויקטי הגז. אזור המערב התיכון, עמוד השדרה של התעשייה הכבדה, הוא המוביל. הפיתוח התעשייתי של מדינות שפת האגם איפשר ליישם פרויקטים טכניים מורכבים להפקת גז ממזבלות ושימוש נוסף בו. יותר מ-70% מהפרויקטים במדינות המערב הם בקליפורניה. זה לא מפתיע, כי הוא נמצא במקום הראשון בייצור פסולת - 36 מיליון טון בשנה.

כיצד מתקבל גז מטמנה?

יעילות גז מטמנה

פסולת במזבלות כתוצאה מפירוק אנאירובי (בהיעדר חמצן) משחררת גז מטמנה. ריקבון פסולת מתרחש בהשפעת חיידקים השייכים לשתי משפחות גדולות: חומצות ומטנוגנים. חומציים מייצרים את הפירוק העיקרי של האשפה לחומצות שומן נדיפות, כלומר, משומן, מתקבלת התשואה המקסימלית של מתאן. מתנוגנים ממירים חומצות שומן נדיפות למתאן CH₄ ופחמן דו חמצני CO₂. כתוצאה מכך, גז הטמנה מורכב מכ-50% מתאן CH₄, 50% CO₂, לרבות זיהומים קטנים ח₂S וחומרים אורגניים אחרים.

עיצוב מזבלה

על מנת לקבל גז ממזבלות, נדרש תכנון מיוחד של המזבלה, אשר לא רק יאפשר איסוף גז לשימוש נוסף בו, אלא יעמוד בתקנים סביבתיים ללא זיהום קרקעות ומי תהום.

תחתית הבור שנחפר מכוסה בגיאוממברנה, ולאחר מכן מכוסה בחימר בעובי מטר. Geomembrane הוא חומר איטום מודרני שיכול לבצע גם פונקציות ניקוז. הגנה כזו נוצרת כדי למנוע חדירת תוצרי שטיפה לקרקע ומי התהום. אשפה מובאת בשכבות, נדחסת על ידי גלילים בסוף כל יום ומכוסה בציפוי יומי - שכבת חימר בעובי 15-30 ס"מ. זה הכרחי כדי להפחית סירחון ולמנוע פיזור פסולת על ידי רוח וציפורים. לאחר מילוי הבור בפסולת, הוא מכוסה בגג ובציפוי מגן. קירוי מורכב מחימר דחוס, מונח בכבדות רבה יותר על גבי פסולת מאשר קירוי יומיומי וגאוממברנות. הכיסוי המגן הוא שכבת כיסוי אדמה וצמחייה.

הבור מצויד במבנים הנדסיים להסרת תוצרים נוזליים וגזים של פירוק פסולת. בארות, צינורות מונחים בגוף הבור, מותקן ציוד שאיבה. מתאן הנוצר כתוצאה מפירוק האשפה נאסף ממזבלה ונכנס ל-scrubber - מכשיר לניקוי גז המשמש לניקוי חומרי גז מזיהומים בתהליכים כימיים וטכנולוגיים שונים. שיטת ניקוי הגז המגיע ממזבלה מבוססת על שטיפת הגז בנוזל, לרוב מים. שיטה זו מאפשרת להסיר אבק וחלקיקי אירוסול מהגז.

לאחר ניקוי בסקרובר, הגז נכנס למדחס, ולאחר מכן כבר ניתן להשתמש בו. גז הטמנה משמש ישירות להפקת חום וקיטור, וגם כדלק לרכב. הגז שנוצר יכול לשמש גם כדלק לייצור חשמל. לשם כך, נעשה שימוש במתקני טורבינת גז ובוכנות גז.

השפעה שלילית של גז מטמנה

יעילות גז מטמנה

עם שימוש נרחב בגז הטמנה וההיבטים החיוביים הברורים של השימוש בו, לגז זה יש גם מספר חסרונות. הוא מכיל כמות עצומה של חומרים רעילים ומזיקים המסוכנים ביותר לבריאות האדם וחיי האדם. לביוגז למזבלה יש השפעה מזיקה על הצמחייה מסביב ועל המזבלה. בהעדר ניהול נכון של היווצרותו ואיסוףו, הרס גופו של המזבלה מתרחש עקב שחרור לחץ הגז בתוכו. לבסוף, גז הטמנה הוא גז חממה.

הנושאים של היווצרות גז להטמנה במטמנות MSW ומזעור השפעתו על הסביבה רלוונטיים מאוד. הפקה ושימוש נוסף בגז ממזבלות הם הפתרונות המקובלים, המבטיחים והמוצדקים ביותר מבחינה סביבתית וכלכלית. פיתוח גז הטמנה מצריך מכלול שלם של אמצעים יקרים להפקתו, טיהורו והובלתו.

הפקת גז למזבלה ברחבי העולם

היקפי הפקת הגז השנתית מוצגים בטבלה 1, ממנה עולה כי הניצול העולמי של גז הטמנה הוא כ-1,2 מיליארד מ"ק בשנה, השווה ל-429 אלף טון מתאן או 1% מהפליטה העולמית שלו. נפח הגז המופק בהשוואה לנפח היווצרותו זניח. נכון לעכשיו, מוקדם מדי לדבר על גז הטמנה כחדש דלק חלופי. עם זאת, נוכחותם של מרבצי אשפה עצומים ושיפור הטכנולוגיות להפקה וטיהור של גז להטמנה מעידים על כך שחשיבותו תגדל בעתיד.

מחבר: ליובוב מלניקובה, הפקולטה לגיאוגרפיה, אוניברסיטת מוסקבה

מקורות מידע

1. סוכנות האנרגיה הבינלאומית iea.org
2.worldenergyoutlook.org
3. גונופולסקי א.מ. בנושא השימוש בשוק בביוגז המופק במזבלות

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

שידור נתונים אלחוטי 1 טרה-ביט לשנייה 26.02.2015

נראה כי חוקרים במרכז החדשנות 5G שבסיסו בבריטניה בסארי קבעו שיא חדש. לאחרונה, הם בדקו ציוד המספק שידור נתונים אלחוטי במהירויות של יותר מ-1 טרה-ביט לשנייה עם זמן אחזור מינימלי.

זה באמת הישג שעולה על תוצאות קודמות - למשל 7,5 ג'יגה-בייט לשנייה שהושגו במעבדות סמסונג. אך חשוב מכך, מערכות חדשות אפשרו לצמצם את עיכובי הרשת לערך באזור של אלפית השנייה.

נכון, במצב זה הם נבדקו במרחק של לא יותר מ-100 מטר בתנאי מעבדה. התוצאה אושרה ונרשמה, וכעת מתכננים החוקרים לערוך סדרת בדיקות בתנאים אמיתיים, המתוכננת לשנה הבאה. ובשנת 2018, מתוכנן לקיים הדגמה פומבית של טכנולוגיית התקשורת החדשה.

כפי שציין אחד ממשתתפי הפרויקט, ההיבט החשוב ביותר של רשתות דור חמישי (5G) יהיה תמיכה ארוכת טווח ביישומים חדשים. עדיין לא ידוע באילו אפליקציות ייעשה שימוש ב-2020, 2030, ועוד יותר ב-2040, אבל דבר אחד ברור - הן יהיו תובעניות מאוד לגבי חביון.

יש הרבה עבודה לעשות בשנים הקרובות לפני שמהירויות כאלה יהפכו למציאות, שכן היא תדרוש תשתית חדשה לחלוטין וטכנולוגיות חדשות שיוכלו להתאים לסמארטפונים, אך במקביל לתמוך בהעברת נתונים כה מהירה. בינתיים, סמארטפונים רבים התומכים ב-LTE אינם תומכים בכל היכולות של רשתות הדור הרביעי אפילו (4G), ותקן LTE-Advanced מאפשר להוריד נתונים במהירות של כ-1 Gb/s עבור מקלטים נייחים ומסביב. 300 Mb/s למשתמשים ניידים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ תחנות כוח סולאריות צפות

▪ צג OLED שקוף מבית סמסונג

▪ חיישן ג'יירו קטן במיוחד XV-3500CB

▪ MSI SPATIUM M570 PCIe 5.0 SSD

▪ LED חם יציב

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק מהרכבת הקוביות של רוביק באתר. בחירת מאמרים

▪ כתבה לפי צוואתו הגבוהה ביותר של זאוס, היורש של כל קרוביו. ביטוי עממי

▪ מאמר מה מסביר את הזבובים חסרי הצבע שראו אנשים רבים עפים באוויר? תשובה מפורטת

▪ מאמר מהנדס לסטנדרטיזציה ואיכות. תיאור משרה

▪ מאמר מיקרומטר אלקטרוני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ כתבה קווי חשמל עיליים עם מתח מעל 1 קילו וולט. דרישות כלליות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר