مبدأ إنتاج الغاز الحيوي
يُنتَج الغاز الحيوي من خلال التخمير اللاهوائي للمواد العضوية، وهو ناتج أيضي لبكتيريا الميثان. تشمل المتطلبات الأساسية لإنتاج الغاز الحيوي، بالإضافة إلى نقص الأكسجين، قيمة pH تتراوح بين 6.5 و7.5، ودرجة حرارة تتراوح بين 15 و25 (للبكتيريا المحبة للحرارة)، و25 و45 (للبكتيريا المحبة للحرارة المتوسطة)، و45 و55 (للبكتيريا شديدة الحرارة). تبلغ مدة التخمير للبكتيريا المحبة للحرارة حوالي 10 أيام، وللبكتيريا المحبة للحرارة المتوسطة حوالي 25 إلى 30 يومًا، وللبكتيريا المحبة للحرارة المتوسطة حوالي 90 إلى 120 يومًا. حاليًا، تعمل معظم مرافق تخمير الغاز الحيوي المستخدمة ضمن نطاق درجات حرارة البكتيريا المحبة للحرارة المتوسطة.
عملية توليد الطاقة من الغاز الحيوي
تُجمع المواد العضوية في خزان معالجة أولية، حيث تُطهر للقضاء على البكتيريا الضارة، ثم تُنقل إلى خزان التخمير للتخمير. يُجمع الغاز الحيوي المُولّد في خزان تخزين الغاز، بهدف ضمان إنتاج مستقر للغاز في ظل أحجام إنتاج الغاز المختلفة. وأخيرًا، يُحقن الغاز الحيوي في مولد الغاز. ولأسباب السلامة، يُوصى بتركيب موقد أيضًا. في حالة وجود فائض من الغاز، يُمكن حرقه بأمان. يُمكن استخدام المواد المتبقية بعد تخمير الغاز الحيوي كسماد. يتكون الغاز المختلط المُنتج في خزان التخمير من 50% إلى 70% ميثان (CH4) و30% إلى 50% ثاني أكسيد الكربون (CO2). تجعل هذه التركيبة الغاز الحيوي وقودًا عالي الطاقة والجودة لمولد الغاز. يُمكن استخدام الكهرباء المُولّدة إما في محطة المعالجة أو إرسالها إلى شبكة الكهرباء العامة. يُمكن استخدام الطاقة الحرارية لتسخين خزان التخمير أو توفير التدفئة لمنشآت أخرى.