את תהליך יצור הביוגז והמעכלים האנאיירובים פגשתי לראשונה לפני כ-6 שנים דרך פעילות במהנדסים ללא גבולות. מאז נושא זה מעניין אותי ביותר, לכן אני משקיע זמן רב בלמידת התהליך לעומק וכיצד ניתן לשפרו. המידע במדריכים הבאים כולו על סמך הניסיון שלי ושל אחרים, נחקר והוכח באקדמיה (אולי יותר חשוב…זה עובד!).

במאמר זה נתמקד בתיאור כיצד עובדת מערכת הביו-גז ונבין לעומק את ליבת המערכת. במדריכים הבאים נדבר על תכנון ביתי (לבית עם חצר או גג) למערכת ודרכים לשפר ולייעל את המערכת.

מהו ביו גז?

ביו גז הנו תערובת גזים המופקים מפסולת אורגנית פריקה ביולוגית, פסולת זאת יכולה להיות קומפוסט, צואת בעלי חיים ועוד.

הגזים בתערובת הם מתאן 55 %, פחמן דו חמצני 44%, H2S כ-1%, ולחות ברוויה.

 

מה ניתן לעשות בגז

בעיקר בישול, אך גם כן תאורה, חימום והרתחת מים, הפקת חשמל וכל דבר אשר ניתן לעשות מדלק פוסילי.

הנה דוגמה למערכת במשק מודל:

יתרונות

היתרון העיקרי של גז זה הוא שזהו משאב אנרגיה מתחדש, איננו דורש השקעת קרקעות, דשנים, מים, ואנרגיה כדי ליצור אותו. לא כמו דלקים מתחדשים אחרים כגון ביואתנול, ביודיזל וביודלקים אחרים הדורשים גידולי שדה מיוחדים באופן מכוון, דבר הגוזל קרקעות ודשנים ששימשו בעבר לגידול מזון.

יתרון נוסף הוא הנוזל היוצא בצידו השני של המערכת, הנוזל כולל ריכוז גבוה של חנקן, זרחן ושאר המינרלים הדרושים לצמח, לכן ניתן להשתמש בנוזל זה כדשן לצמחיה ולגינה (תוך כדי שמירה על כללי זהירות ממגע ישיר עם החומר).

ערכו האנרגתי נמוך ביחס לגזים אחרים.

החדשות הטובות הן שבעזרת טיפול נכון, נוכל לעלות את ערכו האנרגתי כדי שיהיה קרוב יותר לזה של המתאן (למתקדמים).

כמה גז ניתן להפיק מהפסולת האורגנית?

באופן כימי תאורטי, מקילוגרם אחד של אשפה אורגנית יבשה נוכל ליצור כ0.87 קו”ב ביו גז (446.7 ליטר מתאן ו421.2 ליטר של פחמן דו חמצני, לכן 868 ליטר ביו גז = 0.868 קוב ביו גז). בפועל, מכיוון שלא מתקיים פירוק מלא של החומר האורגני אנו זקוקים לכ-25 קילו גרם של חומר אורגני יבש, שנותן כ1 קו”ב גז מתאן, ששווה ל3 שעות בישול.

המטרה: התנתקות ממקור האנרגיה הפוסילית במטבח, ספק גז חיצוני, האם זה אפשרי?

25 קילו למשל זוהי כמות הפסולת האורגנית (היבשה) שאנו זורק לקומפוסט בשבוע (דירת 3 נפשות), בעזרת בישול נכון במטבח ע”י בישול מרוכז בסיר גדול לכל השבוע, סיר לחץ או בידוד נכון של הסיר (hayBox), התוצאה היא שאנו יכולים לספק לעצמינו את כל האנרגיה הדרושה לנו במטבח! ולשמור את בלון הגז החיצוני רק למקרה חירום.

איך יוצרים ביו גז

בעזרת מעכל אנאיירובי (ללא חמצן), Bio-Digester, איך זה נראה? הנה כמה דוגמאות שונות למערכות בגדלים שונים.

אופן הפעולה

אופן הפעולה מאוד פשוט, מצד אחד המערכת מוזנת מפסולת ומים (1), הפסולת מתפרקת לביוגז במעכל האנאיירובי (ללא חמצן) (2), השאריות של המים יחד עם חומרי דשן יוצאים מצד שני וטובים לדישון הגינה (3), הגז נאסף ויוצא למטבח בעזרת הצינור (4) (5), מדי פעם יש לבחוש את תוכן המערכת (6).

שימו לב כי קו מפלס המים בתמונה של (7)ו (1) זהה, ואילו (8) יהיה זהה או נמוך להם בעקבות לחץ הגז, פרט זהה יהיה חשוב לתכנון מערכת האישית.

כיצד עובד התהליך

מילת הקסם חיידקים, חיידקים אנ-אירובים (ללא נוכחות חמצן), בשם מטוגנזיס. קיימים כ6 קבוצות חיידקים שתפקידם לפרק את החומר האורגני, להפוך אותו לתוצרי ביינים ולבסוף לביו גז (למתקדמים אשמח לתת הסבר מפורט).

למי שבכל זאת רוצה לראות את אופן פעולתם המדהים של חיידקים ואיננו מפחד מצרפתית, הנה סרטון מומלץ מאוד.

 

טווחי טמפרטורת העבודה: