Biogas

Biogas verwys na 'n gas wat ontstaan tydens die biologiese ontbinding van organiese materiaal. Biogas ontstaan uit die afbreek van biogeniese materiaal en word daarom as 'n biobrandstof beskou. Een soort biogas ontstaan uit die gisting of anaerobiese vertering van biodegradeerbare materiale soos biomassa, dieremis of riool, munisipale afval en energie-gewasse. Hierdie soort biogas bestaan hoofsaaklik uit metaan en koolstofdioksied. 'n Ander soort biogas ontstaan deur die vergassing van hout of ander soorte biomassas. Hierdie soort Biogas bestaan hoofsaaklik uit stikstof, waterstof en koolstofmonoksied met spoorhoeveelhede metaan daarin.

Biogas kan as 'n motorbrandstof gebruik word, om elektrisiteit mee op te wek. Dit kan ook regstreeks verbrand word vir kosmaak-, verhitting- en beligtingsdoeleindes.

Die kern van 'n biogas-aanleg bestaan gewoonlik uit 'n anaerobiese verteerder. Hierdie aanlegte word gevoer met verteerbare materiale soos die oorblyfsels van landbouprodukte soos mielies of bioafbreekbare afval wat rioolslyk en voedselreste kan insluit.

Biogas ontstaan ook in vullishope waar organiese afval onder anaerobiese toestande ontbind. Die afval word bedek met grond en meganies saamgepers deur die gewig van die materiaal wat daarbo-op neergelê word. Hierdie materiaal help dan om te verhoed dat suurstof by die afval uitkom en skep sodoende die anaerobiese toestande waarin die mikrobes gedy. Hierdie gas hoop op en word stadig maar seker in die atmosfeer vrygelaat as daar nie maatreëls in plek gesit is om die gas op te vang nie. Hierdie gas is gevaarlik om drie hoofredes. Die gas kan ontplof as dit in die regte verhoudings met lug vermeng word (Plofbare limiete is tussen 5 en 15% metaan. Die metaan wat in biogas is ook 'n baie skadeliker kweekhuisgas as koolstofdioksied. Die gas afkomstig van vullishope wat na die atmosfeer ontsnap maak dus 'n beduinde bydrae tot aardverwarming. Verder dra die vlugtige organiese verbindings in die vullishoopgas by tot die vorming van fotochemiese waas.

Die samestelling van biogas wissel afhangende van die oorsprong van die anaerobiese verteringsproses. Vullishoopgas het tipies metaankonsentrasies van rondom 50%. Gevorderde afvalbehandelingstegnologieë kan biogas produseer met 'n metaaninhoud van tussen 55-75%.^[2]

Die opbrengste van biogas hang af van die energie-inhoud van die ontbindende organiese materiaal. Hieronder is 'n lys wat die gasopbrengs vir verskeie materiale uiteensit:

Biogas kan gebruik word in die opwekking van elektrisiteit, vir die kookdoeleindes en vir ruimte-, water- en prosesverhitting. Wanneer die gas saamgepers word kan dit saamgeperste aardgas vervang vir gebruik in voertuie, waar dit gebruik as 'n brandstof vir 'n binnebrandenjin of brandstofsel.

Die metaan binne in die biogas kan gekonsentreer word tot op dieselfde standaard as aardgas. In die geval word daar dikwels na die gas as biometaan verwys. Biogas moet gesuiwer word indien dit tesame met aardgas in pyplyne versprei word. Koolstofdioksied, water, waterstofsulfied en partikels moet verwyder word indien dit teenwoordig is. Saamgeperste biogas word oraloor in Swede, Switserland en Duitsland gebruik. In Swede is daar 'n biogas-aangedrewe trein wat al sedert 2005 in gebruik is.^[4][5]

PetroSA bedryf sedert 2007 'n aanleg met 4,2 MW kragopwekker. Die aanleg word gefinansier deur die koolstofkrediete wat spruit uit die Kyoto Protokol se skoon omgewingsontwikkelingsmeganisme. Die biogas word vervaardig deur die anaerobiese vertering van proseswater afkomstig van PetroSA se aanleg in Mosselbaai. Die projek sou nie lewensvatbaar gewees het sonder die finansiering wat deur die koolstofkrediete daargestel is nie.^[6] Verskeie boere het al ook met die alternatiewe brandstof geëksperimenteer.^[7] Die maatskappy Talbot & Talbot het ook al verskeie anaerobiese verteringsaanlegte in Suid-Afrika opgerig.^[8][9]

'n Studie deur Professor J.M. Green en Mejuffrou N.T. Sibisi verbonde aan die Universiteit van Natal is in 2002 gedoen waar hulle anaerobiese verteerders by twee plattelandse gesinne in KwaZulu-Natal geïnstalleer het. Die gevolgtrekking was dat die biogas die gesinne se verbruik van vuurmaakhout heeltemal uitgeskakel het en ook hul verbruik van paraffien dramatiese verminder het. Die kapitaalkostes (Ongeveer R15 000) was egter ietwat bo die arm gesinne se vuurmaakplek.^[10]