Duurzame energie – waarom?

Een bron van inkomsten

Het gebruik van biologisch materiaal, in het bijzonder afvalproducten, in het biogasproces is niet alleen goed voor het milieu en het tegengaan van klimaatveranderingen, de eigenaar van de installatie is een energiefabrikant die een aanzienlijk inkomen kan genereren. Dit komt het duidelijkst naar voren in Europa, waar in lijn met de Richtlijn van de Europese Unie met als doelstelling 20% van zijn energie uit duurzame bronnen te putten in 2020, steeds meer Europese landen zonnepremies invoeren voor energie die wordt geproduceerd door middel van biogas (zie onderstaande grafiek). In Duitsland waren er eind 2007 bijvoorbeeld meer dan 4000 werkende biogasinstallaties die samen 1270 MW/h aan elektriciteit opleverden, en de verwachting is dat er in 2020 zo’n 3000 MW/h wordt geproduceerd door middel van biogas. Ook landen buiten Europa volgen de trend, en president Obama heeft onlangs een bonuspakket ingevoerd voor de biogasindustrie in de Verenigde Staten. Een recente studie van de VN toont aan dat er wereldwijd meer dan 100.000 biogasinstallaties zullen worden gebouwd vóór 2025.

In navolging op deze wettelijke veranderingen, zijn er talloze duurzame energiefondsen opgezet over de hele wereld om investeerders de kans te bieden om van deze lucratieve markt te profiteren. De duurzame energiemarkt heeft het afgelopen jaar het minst geleden onder de recente economische recessie, en wordt gezien als één van de meest veelbelovende sectoren van de wereldeconomie.

Het broeikaseffect

De wereld heeft momenteel te kampen met de ongunstige uitwerkingen van het broeikaseffect. Het klimaat verandert, er doen zich gewelddadige weersveranderingen en atmosferische turbulenties voor die we nooit eerder gezien hebben.

Dit is het resultaat van de verhoogde uitstoot van kooldioxide (CO2) door de verbranding van fossiele brandstoffen – olie, gas en kool, en door methaangas (CH4) dat wordt geproduceerd door dierlijke uitwerpselen. Eén eenheid methaangas is 21 keer schadelijker voor de dampkring dan een eenheid CO2. Biogasinstallaties verminderen de uitstoot van methaangas aanzienlijk en vervangen fossiele brandstoffen.

Verhoogde energieprijzen

De afgelopen 50 jaar zijn energieprijzen aanzienlijk en constant gestegen door het opraken van de fossiele brandstofvoorraden en de toegenomen kosten om nieuwe te ontwikkelen. Duurzame energie wordt gewonnen uit tot op heden ongebruikte bronnen, waardoor de energieprijzen lager zijn.

Onafhankelijkheid als het op energie aankomt

Het leeuwendeel van fossiele brandstoffen wordt geproduceerd in politiek instabiele streken van de wereld, dus door op deze bronnen te vertrouwen wordt de consument blootgesteld aan mogelijk onbetrouwbare levering en wild fluctuerende prijzen.

Milieubescherming

De traditionele manier van afvalverwijdering op stortterreinen en gelijksoortige oplossingen hebben ecologische overlast teweeggebracht, zoals doordringende geuren en bacteriologische gevaren. Het gebruik van zulke afvalproducten in het biogas proces voorkomt zulke gevaren.

Bonussen en subsidies van de overheid

Om bovenstaande redenen blijven de meeste overheden ter wereld erbij dat het nog steeds noodzakelijk is om meer duurzame energie te produceren. De meeste Europese landen, de Verenigde Staten en andere landen hebben de afgelopen tijd allerlei zonnesubsidies ingevoerd en andere toelagen, belastingvoordelen en subsidies om de productie van duurzame energie te stimuleren. De energie die met behulp van biogas wordt geproduceerd, is een belangrijker bron van duurzame energie en warmte, net als energie die is opgewekt door middel van wind, zonnepanelen, en hydro-elektrische en geothermische bronnen.

Wat is een biogasinstallatie?

Wat is biogas?

Biogas is een gas dat bestaat uit ongeveer 65% methaan (CH4) en ongeveer 35% kooldioxide (CO2). Het ontstaat door de natuurlijke afbraak van organisch materiaal van dierlijke of plantaardige oorsprong door de activiteit van anaërobe bacteriën (bacteriën die overleven zonder zuurstof). Belangrijke bronnen van methaan zijn alle dierlijke uitwerpselen, afvalstortterreinen en ander organisch materiaal dat onbehandeld blijft.

De bacteriën die bij het proces betrokken zijn, zijn methanogene bacteriën, die worden onderverdeeld in psychrofiele, mesofiele en thermofiele bacteriestammen, naar hun optimale overlevingstemperatuur. De optimale temperatuur voor mesofiele bacteriën ligt tussen de 30°C – 35°C, terwijl de thermofiele groep het beter doet bij 50°C – 60°C. De pH-waarde van het substraat van de fermentatie ligt tussen zwak zuur (ca. pH 6) en zwak alkalisch (ca. pH 8). Antibiotica, desinfecterende middelen en andere chemische stoffen in de voedingsbodem, kunnen het fermentatieproces drastisch verstoren of zelfs compleet verhinderen.

Het belangrijkste product van deze fermentatie is biogas, een energiebron voor de generatie van duurzame energie. De componenten van biogas – methaan en kooldioxide – zijn broeikasgassen die het milieu schade kunnen toebrengen als ze onverbrand in de dampkring terechtkomen. De productie van biogas in biogasinstallaties voorkomt ongecontroleerde uitstoot van methaan in de dampkring en vermindert het gebruik van fossiele brandstoffen door duurzame energie te genereren in de vorm van biogas.

Wat is een biogasinstallatie?

Substraten in de vorm van organisch materiaal zoals dierlijke uitwerpselen, restanten van voedselverwerking, silovoer van machines, vleesresten van slachthuizen en bijna al het andere organische materiaal, worden gemalen en in grote (2500 tot 500 kubieke meter) hermetisch afgesloten containers gegoten, die digereerovens genoemd worden. In de digereeroven worden deze substraten verhit tot een optimale temperatuur en geroerd om het biogas te produceren, wat naar de oppervlakte van de voedingbodem borrelt en wordt opgevangen in een biogascontainer. Dit biogas wordt naar een elektrische generator geleid die elektriciteit en hitte produceert. Op het hele proces wordt elektronisch toezicht gehouden. Het overgebleven substraat kan worden gebruikt als hoogwaardige ecologische meststof.

Technologie en proces

Biogasinstallaties die door Biogas Nord worden geïnstalleerd, maken gebruik van een gistingsprocedure, wat betekent dat er één of meer digereerinstallaties worden gebruikt waaraan constante een substraat wordt toegevoerd. De digereeroven en opslagcontainers die het bedrijf bouwt, zijn niet verplaatsbare, cilindervormige containers van gewapend beton. Hun omvang, aantal en apparatuur hangen af van het type en de hoeveelheid materiaal die er wordt verwerkt.

Er worden krachtige pompen en apparaten gebruikt voor het laden van vaste stoffen, zoals lopende banden en automatische luiken voor het laden van ruwe materialen. Substraten voor co-fermentatie van installaties moeten hygiënisch worden schoongemaakt – worden verhit tot een vooraf bepaalde temperatuur – voordat ze in de digereerovens worden geladen. De digereerovens worden voorzien van maximaal vier roermechanismen en dubbele membraanplafonds om gas op te kunnen slaan. De dubbele membraanplafonds bestaan uit een binnenfolie om het gas binnen te houden en een buitenfolie om bescherming tegen weersomstandigheden te bieden. Er wordt muur- en vloerverwarming in de betonnen muren van de digereeroven geïnstalleerd. De buitenmuren van de digereeroven zijn thermisch geïsoleerd en worden van binnen bekleed met een trapezoïdevormige constructie.

Nadat de waterstofsulfide-inhoud is gereinigd van biogas, wordt het omgezet in elektrische en thermische energie in een elektrische generator. Een deel van de geproduceerde elektrische energie wordt gebruikt voor de energiebehoefte van de biogasinstallatie zelf, de rest wordt aan het openbare elektriciteitsnetwerk toegevoerd. Een deel van de opgewekte thermische energie wordt gebruikt om de digereerovens op te warmen, terwijl de overtollige hitte gebruikt kan worden om huizen en gebouwen te verwarmen, of voor landbouwkundige of industriële processen met hoge thermische energiebehoeften.

Planning

Op basis van een gedetailleerde vragenlijst stelt Biogas Nord een optimaal ontwerp voor de installatie op, waarin een volledige analyse van de winstgevendheid wordt opgenomen voor die specifieke installatie. Dat geeft de eigenaar een overzicht van de benodigde investering, de verwachte biogas- en energieproductie en de verwachte winstgevendheid van de biogasinstallatie. Daarna worden er implementatieplannen voor de bouw van de installatie op de locatie getekend, en worden de benodigde toestemmingsdocumenten verzameld die aanvragen voor overheidssubsidies ondersteunen.

Toestemming

Wij stellen de implementatieplannen voor de bouw van de installatie op uw terrein op, verzamelen de benodigde toestemmingsdocumenten en ondersteunen aanvragen voor overheidssubsidies. Op die manier haalt Biogas Nord een last van uw schouders doordat wij de vergunningsdocumenten regelen voor de goedkeuring van de bouw en andere juridische en administratieve procedures, en wij handelen het toestemmingsproces af totdat de bouw is goedgekeurd.

Bouw

Het team van Biogas Nord van gekwalificeerd en ervaren personeel dat bestaat uit ingenieurs, biologen, zakelijke managementspecialisten en technici, staat altijd voor u klaar, vanaf de planningsfase en de bouw, helemaal tot aan het opstarten van de biogasinstallatie. Biogas Nord neemt de verantwoordelijkheid op zich voor de volledige implementatie van het bouwplan, met zijn eigen project- en bouwmanagers en vakbekwame, ervaren montageteams.

Opstartfase

Zodra de installatie voltooid is, ondergaat deze de opstartfase. Het optimale substraat wordt samengesteld. Dan wordt de bacterieflora ontwikkeld met geïnjecteerde serumsuspensie, de fermenter extern verhit en de invoerhoeveelheden en –tijden aangepast.