Gebruik van hernieuwbare energie (biomassa)

BUCO-warmtewisselplaten voor vergisterverwarming direct in de biomassa als gebruik van regeneratieve energieën

Om een optimaal fermentatieproces en dus een zo hoog mogelijke gasopbrengst te garanderen, moet vooral het temperatuurniveau zo constant mogelijk worden gehouden. Deze processen vinden plaats in thermisch geïsoleerde, verwarmde fermentoren. Om het fermentatiesubstraat te verwarmen en het temperatuurniveau constant te houden, is de fermentor uitgerust met een verwarmingsapparaat. De nadruk ligt op de geïntegreerde verwarmingsapparaten en de wandmontage. Onze BUCO-warmtewisselplaten worden via beugels aan de wand van de fermentor bevestigd. Alle onderdelen zijn gemaakt van roestvrij staal. Ze zijn dus bestand tegen corrosie en veroudering en hebben een zeer goede warmtegeleiding en betere warmteoverdrachtswaarden dan kunststof, wat een positief effect heeft op de dimensionering van het warmtewisselaaroppervlak.

Waar wordt hernieuwbare energie het meest gebruikt? Wat is hernieuwbare energie?

Door de huidige situatie neemt het belang van hernieuwbare energiebronnen zoals zonne-, wind- en geothermische energie toe. In Duitsland bestaat momenteel ongeveer 60% van het totale verbruik uit olie en aardgas, en slechts 40% van de Duitse energiebehoefte kan worden gedekt door binnenlandse bronnen.

Is hernieuwbare energiebron biomassa? En is biomassa een goede optie voor hernieuwbare energiebronnen?

Biogas uit biomassa is een veelbesproken onderwerp vanwege technische ontwikkelingen en hernieuwbare energiebronnen. De milieu- en klimaatcompatibiliteit en de maatschappelijke acceptatie maken deze energiebron tot een component die het waard is om te promoten om de energievoorziening veilig te stellen.

Biomassa als een van de belangrijkste hernieuwbare energiebronnen

Volgens voorzichtige schattingen kan ongeveer 5,5% van het aardgasverbruik in Duitsland worden gedekt door biogas. Biochemische omzettingsprocessen zoals de productie van biogas zijn gebaseerd op fermentatieprocessen. Een van de belangrijkste procesvariabelen die de processtabiliteit en biogasproductie beïnvloeden is de fermentatietemperatuur, die de snelheid van anaerobe afbraak beïnvloedt. Binnen het fermentatiespectrum wordt een onderscheid gemaakt tussen drie temperatuurbereiken waarin de overeenkomstige bacteriestammen gedijen.

  • lager dan 25 °C (psychofiele stammen)
  • 30 °C tot 45 °C (mesofiele stammen)
  • boven 50 °C (thermofiele stammen)

De meeste landbouwbiogasinstallaties werken in het mesofiele temperatuurbereik. Fermentatie en het vrijkomen van biogas verloopt niet uniform. De gasproductie hangt af van de biologische activiteit van de betrokken micro-organismen en de verteerbaarheid van de initiële substraten. Om een optimaal fermentatieproces en dus een zo hoog mogelijke gasopbrengst te garanderen, moet vooral het temperatuurniveau zo constant mogelijk worden gehouden. Deze processen vinden plaats in thermisch geïsoleerde, verwarmde fermentoren. Om het fermentatiesubstraat te verwarmen en het temperatuurniveau constant te houden, is de fermentor uitgerust met een verwarmingsapparaat. Uit de ervaring die is opgedaan in de industrie kan het volgende worden afgeleid: Er wordt onderscheid gemaakt tussen geïntegreerde verwarmingsapparatuur en wandmontage, waarop de nadruk ligt.

Dit wordt meestal gedaan met kunststof buizen. Hoewel deze goedkoop zijn, worden ze langer en moeten ze veel dichter bij elkaar worden gelegd. Dit vermindert het aantal doorgangen en leidt sneller tot afzetting van substraat met als nadeel een slechtere menging en een verminderde warmtegeleiding. Zuurstof diffundeert door alle kunststof buizen en komt in het verwarmingswater terecht. Dit ongewenste feit leidt tot verzanding van het verwarmingswater en dus tot een voortdurende verslechtering van de energie-uitwisseling. Er is dus steeds meer energie nodig om het gewenste verwarmingseffect te bereiken. Om het warmteverlies te compenseren, worden de vloeitemperaturen meestal verhoogd, maar dit leidt tot snellere verdamping van de stabilisatoren in de kunststof en dus tot snellere verbrossing. De zuurstofdiffusie daarentegen neemt nog meer toe naarmate de kunststofbuizen brozer worden. Dit feit kan ook leiden tot corrosie van metalen verwarmingsbuizen en boilers, omdat deze niet beschermd zijn tegen corrosie. Verwarmingsapparaten die in de wand van de tank zijn geïntegreerd, zijn geen succes gebleken bij beton, omdat dit kan leiden tot afbrokkeling van het bouwmateriaal.

In sommige gevallen worden vloerverwarmingssystemen ook in de tankvloeren ingebetonneerd. De effectiviteit hiervan is echter beperkt, omdat verzakkende lagen een warmte-isolerend effect hebben en de warmteafgifte van de vloerverwarming sterk wordt beperkt.

De volgende aspecten moeten hier ook worden benadrukt:

  • Individuele ontwerpen van pillowplates in afmetingen, vorm en materiaal maken flexibel gebruik met hernieuwbare energiebronnen mogelijk.
  • Eenvoudige reiniging van de Pillow Plate dankzij het gemakkelijk toegankelijke oppervlak op het gebied van hernieuwbare energiebronnen.
  • Willekeurig ontwerp van de pillowplate-warmtewisselaar volgens toepassingscriteria of specificaties voor hernieuwbare energie.
  • Individuele Pillow Plate ontwerpen in termen van afmetingen, vorm en materiaal maken flexibel gebruik met hernieuwbare energie mogelijk.
  • Flexibele contouren van de pillow plates die aan alle omstandigheden kunnen worden aangepast dankzij vrij programmeerbare CNC-laserlasinstallaties voor warmteoverdracht van hernieuwbare energiebronnen.
  • Lage materiaalkosten door het gebruik van dunne pillowplates bij de toepassing van hernieuwbare energiebronnen.
  • Lage productiekosten van pillowplates door geautomatiseerde lasprocessen met hernieuwbare energiebronnen.
  • Eenvoudige reiniging van pillowplates door gemakkelijk toegankelijk oppervlak bij gebruik van hernieuwbare energiebronnen.
  • Homogene temperatuurregeling en warmteoverdracht door pillow plates bij gebruik van hernieuwbare energiebronnen.

BUCO Warmtewisselplaten worden via beugels aan de wand van de vergister bevestigd. Warmtewisselplaten gemonteerd op de tankwand (zie afbeelding).

Conclusie voor biomassa als belangrijkste doel voor hernieuwbare energiebronnen

Biomassa is de moeite waard om je op te richten onder aspecten van hernieuwbare energie. Alle onderdelen zijn gemaakt van roestvrij staal. Ze zijn dus bestand tegen corrosie en veroudering, en hebben een zeer goede thermische geleidbaarheid en betere waarden voor warmteoverdracht dan plastic. Dit heeft een positief effect op de dimensionering van het warmtewisselaaroppervlak voor hernieuwbare energie. Er is geen zuurstofdiffusie en er komen geen koolwaterstoffen of ammoniak in het verwarmingssysteem voor hernieuwbare energie. Lagere drukverliezen maken het gebruik van kleinere en dus goedkopere pompen mogelijk. Incrustaties, klontering en verstoppingen door lang- en kortvezelig substraat, die isolerend gedrag veroorzaken, worden bij deze biomassa-energiebronnen vermeden.