Việc con người sử dụng vô tội vạ nguồn năng lượng khí đốt tự nhiên đã và đang là một vấn đề rất đáng lo ngại, ảnh hưởng rất lớn đến hệ sinh thái và môi trường sống của chúng ta.
Thế nên việc ứng dụng khí bioga vào để sử dụng đang là giải pháp được hướng tới. Tuy nhiên, nhiều người lại đang lo lắng rằng, liệu nguyên liệu này có an toàn hay không? Khí biogas thực chất có độc không? Cùng Nhà sạch bốn mùa đi tìm hiểu về loại khí này ngay!
Khí biogas là gì?
Biogas (bioga) còn được gọi với một cái tên là khí sinh học, nó là một hỗn hợp khí có thành phần chính là metan, cacbonic và một số chất khác.
Khí biogas có thể xuất hiện trong điều kiện tự nhiên, một số nơi thường xuất hiện loại khí này như: ao hồ, địa điểm kín gió… Đặc biệt dễ thấy nhất, đó là khi con người dùng chất thải hữu cơ trong chăn nuôi để tạo ra khí biogas.
Để tạo ra được sản phẩm này, cần phải trải qua một quá trình phức tạp, ủ với nhiều nguồn nguyên liệu, chủ yếu là chất thải trong chăn nuôi, rác thải sinh hoạt…
Chúng ta có thể sử dụng khí biogas thay cho bếp gas, phục vụ hoạt động chế biến sinh hoạt của người dân, đồng thời, chúng còn có khả năng biến đổi thành điện năng để giúp chiếu sáng hay giúp các thiết bị điện hoạt động.
Khí biogas có độc không?
Nhìn chung, các loại khí gas đều có độc và khí biogas cũng không ngoại lệ. Nếu không may chúng ta hít phải quá nhiều, chúng sẽ dẫn đến hiện tượng ngạt khí, thậm chí gây nguy hiểm đến tính mạng. Thế nên không chỉ khí biogas, hãy sử dụng bất cứ loại khí đốt nào một cách thật cẩn thận nhé.
Mặc dù vậy, khí biogas cũng không gây ảnh hưởng lớn và đang được sử dụng rộng rãi, giúp ích rất lớn đối với đời sống con người, đặc biệt là tại các vùng nông thôn.
Khi sử dụng chất thải trong chăn nuôi để tạo ra khí biogas làm nguyên liệu, khí đốt, sản xuất, thắp sáng, sưởi ấm,… môi trường xung quanh cũng được cải thiện rõ rệt, nước thải sau quá trình xử lý biogas cũng có thể được tận dụng để giúp người dân tiết kiệm được một khoản chi phí không hề nhỏ.
Cơ chế hình thành khí biogas
Hằng năm, lượng chất thải từ chăn nuôi và các chất hữu cơ xả ra môi trường là không hề nhỏ. Thay vì để chúng làm ảnh hưởng xấu đến môi trường, con người đã tận dụng những tác động của các vi sinh vật trong môi trường yếm khí để chúng phân huỷ thành các chất hoà tan và chất khí.
Qua nhiều quá trình phản ứng khác nhau, phần lớn các chất khí đó được chuyển hoá thành metan và cacbonic, và một phần nhỏ các nguyên tố khác như: nitơ (N), phốt pho (P),hidro (H2)…
Sự phân huỷ kỵ khí sinh ra khí biogas được diễn ra qua nhiều giai đoạn cùng với sự tham gia của nhiều loại chất khác nhau. Có thể kể đến như: sự phân hủy tinh bột, protein và lipid thành các acid amin, glixerol, methylamine cùng với các hợp chất khác,…
Cuối cùng là liên kết cao phân tử mà nó khó có thể phân hủy được bởi các vi sinh vật yếm khí như xenlulozơ, lignin.
Quá trình hình thành khí biogas diễn ra theo 2 con đường khác nhau:
Con đường thứ nhất:
– Giai đoạn 1:
+ Acid hoá xenlulozơ
(C6H10O5)n + nH2O -> 3nCH3COOH
+ Tạo muối: Các bazơ (NH4OH…) sẽ kết hợp cùng acid bazơ với công thức:
CH3COOH + NH4OH -> CH3COONH4 + H2O
– Giai đoạn 2:
+ Lên men metan nhờ sự thuỷ phân của muối hữu cơ
CH3COONH4 + H2O -> CH4 + CO2 + NH4OH
Con đường thứ hai:
– Giai đoạn 1:
+ Sự Acid hóa xenlulozơ:
(C6H10O5)n + nH2O -> 3nCH3COOH
+ Thuỷ phân acid tạo ra CO2 và H2 theo công thức:
CH3COOH + 2H2O -> 2CO2 + 4H2
– Giai đoạn 2:
Tổng hợp metan với một số trực khuẩn khi sử dụng CO2 và H2:
CO2 + 4H2 -> CH4 + 2H2O
Con người ứng dụng khí biogas như thế nào?
Khí biogas đã và đang được con người tận dụng và khai thác với nhiều mục đích khác nhau, tiêu biểu có thể kể đến như:
- Thắp sáng ánh đèn chiếu sáng.
- Đun nấu: Nấu các món ăn bằng bếp có sử dụng khí biogas thay vì bếp gas hay bếp củi truyền thống.
- Chạy động cơ đốt trong: Sử dụng khí biogas thay thế cho các loại nguyên liệu tự nhiên như: dầu, nhớt, xăng… đang là hướng đi được nhiều người lựa chọn. Theo ước tính, cứ 1m3 khí biogas có khả năng ngang với 0.6kg dầu hỏa, 0.4 kg dầu diesel và 0.8 lít xăng.
- Sử dụng trong nhu cầu sinh hoạt hằng ngày: Khí biogas có khả năng chuyển hóa thành điện năng để sử dụng, cứ 1.3 biogas có thể sản xuất được 1.25KW điện, tương đương với nhu cầu sử dụng cho 5 người trong gia đình. Cũng theo một nghiên cứu gần nhất có liên quan cho thấy, để đáp ứng nhu cầu sử dụng, mỗi gia đình chỉ cần nuôi từ 5 – 8 con lợn đã đủ để sinh hoạt, tiết kiệm khoản tiền điện từ 5 – 7 triệu đồng.
- Môi trường xanh: Sử dụng khí biogas trong chăn nuôi giúp chuồng trại luôn trong tình trạng sạch sẽ, thông thoáng, các chất thải của gia súc gia cầm được xử lý triệt để, không những giúp môi trường xung quanh được cải thiện rõ rệt mà còn tránh được những bệnh truyền nhiễm thường thấy ở vật nuôi.
- Nguồn năng lượng sạch: Khí biogas được sử dụng làm chất đốt hay đáp ứng những nhu cầu trong đời sống sinh hoạt hàng ngày những vẫn rất thân thiện với môi trường, đồng thời cũng tiết kiệm được rất nhiều chi phí khác.
- Ứng dụng khí biogas trong nông nghiệp, công nghiệp: Chất thải chăn nuôi sau khi được đưa vào hầm biogas sẽ chuyển hóa 1 phần thành khí sinh học. Phần còn lại sẽ được ủ thành phân bón hữu cơ, sau đó cung cấp thành dưỡng chất cho cây trồng, khiến đất trở nên màu mỡ, tơi xốp hơn.
Khí biogas đã và đang là xu hướng được nhiều người lựa chọn để cải thiện cuộc sống một cách tốt hơn, đồng thời bảo vệ môi trường sống xung quanh hiệu quả. Cùng Nhà sạch bốn mùa chúng tôi tìm hiểu những bài viết có liên quan trong những số tiếp theo nhé!
Hotline: 0394.586.143
Inbox tư vấn ngay