КОНТРОЛЬ ВИХОДУ МЕТАНУ У БІОЕНЕРГЕТИЧНОМУ ВИРОБНИЦТВІ
METHANE YIELD CONTROL IN BIOENERGY PRODUCTION
Сторінки: 7-13. Номер: №5, 2020 (289)
Автори:
Н.М. ЗАЩЕПКІНА, В.І. АРТЕМЧУК
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
N. ZASHCHEPKINA, V. ARTEMCHUK,
National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2020-289-5-7-13
Рецензія/Peer review : 04.10.2020 р.
Надрукована/Printed : 27.11.2020 р.
Анотація мовою оригіналу
Біоенергетика є однією з найперспективніших складових відновлювальної енергетики України. Вона заснована на використанні енергії біомаси – вуглецевомістких органічних речовин рослинного та тваринного походження. Біомаса, на відміну від інших відновлюваних джерел енергії, є універсальним джерелом енергії, яке може використовуватися як для виробництва електричної та теплової енергії, так і для отримання біопалива на транспортні потреби. На сьогодні скорочення використання природного газу – одна з найактуальніших тем для економіки України, тому пошук альтернативних джерел енергії та впровадження енергозберігаючих технологій є актуальною задачею, оскільки дозволяє зменшити її залежність від імпортованих енергоносіїв та підвищити енергетичну безпеку. Енергетичні ресурси в наш час потрібні для різних галузей промисловості та забезпечення індивідуальних потреб людей. Виробництво та використання біогазу у якості джерела енергії є одним із важливих напрямків розвитку «зеленої енергетики» у аспекті створення нових відновлюваних джерел енергії. За останні роки значно зросла актуальність процесів виробництва біогазу та раціонального використання відходів сільськогосподарського виробництва. Особливе місце посідає в нетрадиційній енергетиці переробка біомаси (органічних, сільськогосподарських і побутових відходів) метановим шумуванням з одержанням біомаси та твердого залишку, яке використовують як найякісніше добриво. Це проявляється не тільки у збільшенні кількості нових біогазових установок, але і в зацікавленості в Україні цим напрямком все більшого числа фермерів, комунальних господарств, приватних господарств та державних контролюючих органів.
Метою роботи є контроль виходу метану у біоенергетичному виробництві. Вибрано інфрачервоний абсорбційний метод аналізу метану для розроблення вимірювання первинного перетворювача розроблена схема комбінована структура первинно вимірювальний перетворювач газоаналізатора. Використовуваний метод та засіб завдяки високій чутливості та вибірковості та достатній точності вимірювання концентрацій метану в широкому діапазоні є актуальним. Виробництво біогазу відповідає умовам «зеленої енергетики» та дозволяє підвищити енергетичну незалежність точкових споживачів зрідженого газу, а також, вирішити проблеми утилізації відходів, зокрема тваринництва, що покращує екологічну ситуацію.
Ключові слова: біомаса, енергія, біогаз, метанове бродіння, оптико-абсорбційний аналізатор.
Розширена анотація англійською мовою
Bioenergy is one of the most promising components of renewable energy in Ukraine. It is based on the use of biomass energy – carbon-containing organic matter of plant and animal origin. Biomass, unlike other renewable energy sources, is a universal energy source that can be used for the production of electricity and heat, as well as for the production of biofuels for transportation. Today, reducing the use of natural gas is one of the most pressing issues for Ukraine’s economy, so the search for alternative energy sources and the introduction of energy-saving technologies is an urgent task. The use of renewable energy sources, primarily biomass, is relevant for Ukraine, as it reduces its dependence on imported energy and increases energy security. Energy resources are now needed for various industries and to meet the individual needs of people. Production and use of biogas as an energy source is one of the important areas of development of “green energy” in terms of creating new renewable energy sources. In recent years, the relevance of biogas production processes and the rational use of agricultural waste has increased significantly. A special place in non-traditional energy is the processing of biomass (organic, agricultural and household waste) by methane sludge to obtain biomass and solid residue, which is used as the highest quality fertilizer. This is manifested not only in the increase in the number of new biogas plants, but also in the interest in Ukraine in this area of an increasing number of farmers, utilities, private farms and state regulatory authorities. The aim of the work is to control the methane yield in bioenergy production. The infrared absorption method of methane analysis is chosen to develop the measurement of the primary converter, the scheme of the combined structure of the primary measuring converter of the gas analyzer is developed. The method and tool used, due to the high sensitivity and selectivity, and sufficient accuracy of measuring methane concentrations in a wide range is relevant. Biogas production meets the conditions of “green energy” and allows to increase the energy independence of point consumers of liquefied gas, as well as to solve the problems of waste disposal, including livestock, which improves the environmental situation.
Key words: biomass, energy, biogas, methane fermentation, optical absorption analyzer.
References
- Analysis of ways to upgrade the mixing device of a biogas plant. Training materials online. URL: https://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream 2020.
- Alternative energy sources. Legislation of Ukraine. URL: http://search.ligazakon.ua/l_doc2.nsf/link1/TM050043.html 2008.
- Shtyforuk E. V. Instrumental and methodological support for Boiler Room emission control. Training materials online. URL: https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/26967/1/Shtiforuk_magistr.pdf
- Complex for generating electricity from biogas obtained by anaerobic digestion of agricultural and livestock waste. Training materials o URL: http://eia.menr.gov.ua/uploads/documents/3157/reports/9581285db9cfb73e2ce7364706a11e29.pdf
- Official Website of the Cabinet of Ministers of Ukraine. URL: www.kmu.gov.ua
- KAkademperiodika strategy of energy saving in Ukraine : analytical and experimental materials edited by V. A. Zhovtyansky, M. M. Kulik, B. S. Stogniy. Moscow, 2006, Vol. 1, 510 p. (in Russian).
- Anisimova G. M., Lyanguzova I. V., Shamrov I. I. influence of environmental pollution conditions on the reproduction of plants. Terminology and concepts. T. Z. ed.by Batygina T. B. St. Petersburg. Mir I Semya publ., 2000. P. 532-536.
- Alternative Energy: textbook for students. higher educational institution. M. D. Melnichuk, V. O. Dubrovin, V. G. Mironenko and others. K.: Agrarian Media Group, 2012. 244 p.
- Geletukha G.G., Zhelezna T.A. Current state and prospects of bioenergy development in Ukraine. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60547 2010.
- Renewable sources. URL: https://bookzone.com.ua/books/31040-vidnovlyuvalni-dzherela-energii.
