"انرژی زیست توده Biomass"

به طور کلی هر ارگانیسم زنده ای که انرژی خورشید را جذب نموده و به صورت کلروفیل در خود ذخیره می دارد زیست توده (Biomass) نامیده می شود . بیو ماس اصطلاحی است که در زمینه انرژی جهت توصیف رشته ای از محصولاتی که حاصل عمل فتو سنتز هستند بکار می رود . هر ساله از طریق فتو سنتز معادل چندین برابر مصرف سالانه انرژی جهان انرژی خورشید در برگها - تنه و شاخه های درختان ذخیره می شود لذا در میان منابع انرژی های تجدید پذیر بیو ماس از جهت ذخیره کردن انرژی خورشیدی منحصر به فرد است . به علاوه بیو ماس تنها منبع تجدید پذیر کربن بوده می تواند به سوختهای جامد - مایع و گازی مناسب تبدیل شود و حتی می توان با اعمال مجموعه ای از عملیاتهای شیمیایی بر روی بیو گاز حاصل از بیوماس به هیدروژن که یکی از فرآورده های مهم وحیاتی بخش در انرژی است رسید .

منابع بیوماسی که برای تولید انرژی مناسب هستند طیف وسیعی از مواد را شامل می شوند

• سوختهای چوبی
• زائدات جنگلی - کشاورزی - باغداری و صنایع غذایی
• ضایعات جامد وزباله های شهری
• فضولات دامی
• فاضل آبهای شهری
• فاضل آبها و پس مانده ها و زائدات آلی صنعتی

همانطور که دیده می شو د همه این مواد دارای مواد آلی هستند و توانایی سوختن را دارند . پس هر یک دارای ارزش حرارتی مشخصی می باشند .

زیست توده در میان انرژی های تجدید پذیرمقام نخست را در عرصه انرژی جهان دارا می باشد به گونه ای که در سال 2000بیش از 10 درصد عرضه انرژی اولیه جهان از این منابع تامین گردیده است

در زمینه تولید برق نیز از منابع تجدید شونده زیست توده پس از انرژی آب در جایگاه دوم قرار داشته است .قابل توجه که انرژی بیوماسروز به روز از اهمیت بیشتری برخوردار می شود چرا که هم می تواند جایگزین و تامین کننده مواد شیمیایی مورد نیاز صنایع شود و هم در آینده ای نزدیک زیست توده (بیوماس ) ارزانتر از محصولات پتروشیمی ساخته شده از نفت و گاز طبیعی خواهد شد .

تکنولوژی هایی که برای تبدیل بیوماس به انرژی به کار برده می شود از سیستم بخاری های ساده تا واحد های پیرولیز پیشرفته تولید کننده سوختهای جامد - گاز و مایع را شاملل می شود . :این تکنولوژی ها را به سه دسته می توان تقسیم کرد

• فرآیند های احتراق مستقیم : که از حرارت یا بخار تولید شده برای الکتریسیته یا فراهم کردن انرژی های مورد نیاز برای مصارف مختلف استفاده می شود
• فرآیند های ترمو شیمیایی: بیرولیز از اساسی ترین فرآیند های مجموعه روشهای ترموشیمیایی در تبدیل زیست توده به محصولات با ارزش و مناسب است . محصولات تولید شده عبارتند از یک مخلوز گازی یا یک مایع نفت مانند و چیزی شبیه زغال کربنی خالص که تولید این محصولات به میزان و حجم ذخیره - دما و فشار واکنش و نیز مئت زمان حضور گاز در محل احتراق و نوع گرمایش بستگی دارد
• فر آیند های بیوشیمیایی : این نوع فرآیند هادر بیو شیمی مواد خام و فعالیت متابولیک ارگانیزم های میکروبی جهت تولید سوختهای گازی و سوختهای مایع کاربرد دارد

بیو گاز شامل ترکیبات متان - گاز کربنیک همراه با اندکی سولفید هیدروژن و آمونیاک می باشد . البته وجود گاز کربنیک بیشتر باعث کاهش انرژی هرارتی می شود و سولفید هیدروژن و آمونیاک در اثر احتراق خاصیت خورندگی پیدا می کنند .از کاربردهای مهم بیو گاز لامپهای بیوگاز - بخاری های تابشی - آبگرم کنهای بیو گاز سوز - یخچال و موتورهای بیوگاز سوز اشاره نمود که همه آنها نیاز به تکمیل دارند

منابع : احمدی - علی محمد ( 1364) طراحی دستگاه های بیوگاز - دانشکده مکانیک علم وصنعت تهران

برقعی - سید مهدی - عمرانی - قاسمعلی (1361) بیوگاز - نشریه ی امور انرژی وزارت نیرو

مبانی تولید بیوگاز - تالیف دکتر قاسمعلی عمرانی

کتاب از انرژی های نو چه می دانید - از انتشارات سازمان انژِ های نو ایران ( سانا )

آفرین به شیرازی ها - اولین نیروگاه برق بیوگازسوز کشور

مطلع شدم که عملیات اجرایی احداث پروژه نیروگاه برق بیوگازسوز کشور توسط سازمان بازیافت و تبدیل مواد شهرداری شیراز با مشارکت بخش خصوصی(گروه صنعتی نیرو سابین آریا) حدود ۷ - ۸ ماه هست که آغاز شده.

 احداث این طرح ساماندهی گازهای حاصل از واکنش‌های بی هوازی و کاهش گازهای گلخانه‌ای رو به دنبال شده.

 استفاده از این نیروگاه  جایگزینی مناسب و پایدار برای سوخت‌های فسیلی مثل نفت و زغال سنگ است .امید وارم که که با بهره جستن از برق آسیاب‌های بادی و خورشیدی هم بتوانیم نفت ودیگر مواد سوختی زیرزمینی را برای آیندگان ذخیره کنیم.

 این نیروگاه قرار بوده در شش ماه در مساحت یک هکتاری سایت دفن زباله پسماند شیراز احداث بشه و شامل دو واحد موتور ژنراتور بیوگاز به ظرفیت هرکدام 500 کیلو وات ساعت بوده که از طریق پست اصلی به شبکه 20 کیلووات توزیع برق شیراز متصل می شه گاز مصرفی دو نیروگاه 740 متر مکعب در ساعت است و در هر سال 7100 مگاوات ساعت برق تولید می کند و هزینه اجرایی آن 14 میلیارد ریال است و برق تولیدی توسط شرکت برق خریداری خواهد شد.

امیدوارم  این نیروگاه هرچه زودتر راه اندازی بشه و مشوقی برای مسئولین کشورمون بشه تا حرکت صنعت کشور به سمت توسعه پایدار  شتاب بیشتری بگیره.

دیکشنری Online

فعلا یک دیکشنری آنلاین توی قالب وبلاگ گذاشتم.تا واژه نامه رو تهیه می کنم میتونید ازش استفاده کنید.

واژه های انگلیسی بیوتکنولوژی و بیوگازی

به دلیل دوزبانه بودن این وبلاگ سعی می کنم بزودی یک واژه نامه انگلیسی - فارسی از کلمات پرکاربرد بیوتکنولوژی و اختصاصا بیوگاز تهیه کنم.

Engineering of Biofuel Plant

Recently designers  work to understand Their customers’ needs, then make it their mission to deliver guaranteed solutions to meet them. That’s why they offer turnkey solutions based on a full-service, best-value engineering approach, whether you’re building a new facility or expanding an existing plant.

their licensed, professional engineers design customized solutions to meet their customers’ unique requirements then see them through fabrication, installation, construction, training, startup, and testing.

They have extensive experience operating ethanol plants, including process design, operations management, and environmental compliance. They even offer a comprehensive menu of professional engineering services designed to take their customer from initial concept studies and design through operational training and startup.

25% Less Piping

New designed plants use 25% less pipe than other plants, reducing the risk of bacterial contamination, making pipes easier to access, and lowering costs.

Batch Processing

 batch processing, as opposed to continual processing, plant operators can clean pipes and tanks after each batch has been processed. As a result, the risk of bacterial contamination is reduced, and beer columns require less cleaning.

 Evaporation/Distillation Process

Designer`s proprietary evaporation/distillation process should  results in a  energy reduction, because heat is shared between the units

Operationally Friendly Design

Nothing is more frustrating than a high-tech gadget that’s impossible to operate. designers took this into consideration when designing their easy-to-use DCS systems and control panels

24-Hour Plant Support

Along with unparalleled service during plant design and construction phases, every designer is supposed to keep its plants up and running 24 hours a day, 7 days a week

Ethanol Production Process-2

Ethanol Production Process

  Ethanol is commercially produced in one of two ways, using either the wet mill or dry mill process. Wet milling involves separating the grain kernel into its component parts (germ, fiber, protein, and starch) prior to fermentation. ICM-designed plants utilize the dry mill process, where the entire grain kernel is ground into flour. The starch in the flour is converted to ethanol during the fermentation process, creating carbon dioxide and distillers grain

Delivery/Storage

Grain is delivered by truck or rail to the ethanol plant where it’s loaded in storage bins designed to hold enough grain to supply the plant for 7–10 days.

Milling

The grain is screened to remove debris and ground into course flour.

Cooking )Hot Slurry, Primary Liquefaction, and Secondary Liquefaction)

During the cook process, the starch in the flour is physically and chemically prepared for fermentation

Hot Slurry

The milled grain is mixed with process water, the pH is adjusted to about 5.8, and an alpha-amylase enzyme is added. The slurry is heated to 180–190°F for 30–45 minutes to reduce viscosity.

Primary Liquefaction

The slurry is then pumped through a pressurized jet cooker at 221°F and held for 5 minutes. The mixture is then cooled by an atmospheric or vacuum flash condenser.

Secondary Liquefaction

After the flash condensation cooling, the mixture is held for 1–2 hours at 180–190°F to give the alpha-amylase enzyme time to break down the starch into short chain dextrins.

After pH and temperature adjustment, a second enzyme, glucoamylase, is added as the mixture is pumped into the fermentation tanks.

Simultaneous Saccharification Fermentation

Once inside the fermentation tanks, the mixture is referred to as mash. The glucoamylase enzyme breaks down the dextrins to form simple sugars. Yeast is added to convert the sugar to ethanol and carbon dioxide. The mash is then allowed to ferment for 50–60 hours, resulting in a mixture that contains about 15% ethanol as well as the solids from the grain and added yeast.

Distillation

The fermented mash is pumped into a multi-column distillation system where additional heat is added. The columns utilize the differences in the boiling points of ethanol and water to boil off and separate the ethanol. By the time the product stream is ready to leave the distillation columns, it contains about 95% ethanol by volume (190-proof). The residue from this process, called stillage, contains non-fermentable solids and water and is pumped out from the bottom of the columns into the centrifuges.

Dehydration

The 190-proof ethanol still contains about 5% water. It’s passed through a molecular sieve to physically separate the remaining water from the ethanol based on the different sizes of the molecules. This step produces 200-proof anhydrous (waterless) ethanol.

Ethanol Storage

Before the ethanol is sent to storage tanks, a small amount of denaturant is added, making it unfit for human consumption. Most ethanol plants’ storage tanks are sized to allow storage of 7–10 days’ production capacity.

Co-Product Processing

During the ethanol production process, two valuable co-products are created: carbon dioxide and distillers grains.

As yeast ferment the sugar, they release large amounts of carbon dioxide gas. It can be released into the atmosphere, but it’s commonly captured and purified with a scrubber so it can be marketed to the food processing industry for use in carbonated beverages and flash-freezing applications.

The stillage from the bottom of the distillation tanks contains solids from the grain and added yeast as well as liquid from the water added during the process. It’s sent to centrifuges for separation into thin stillage (a liquid with 5–10% solids) and wet distillers grain.

Some of the thin stillage is routed back to the cook/slurry tanks as makeup water, reducing the amount of fresh water required by the cook process. The rest is sent through a multiple-effect evaporation system where it is concentrated into syrup containing 25–50% solids. This syrup, which is high in protein and fat content, is then mixed back in with the wet distillers grain (WDG).

With the added syrup, the WDG still contains most of the nutritive value of the original feedstock plus the added yeast, so it makes an excellent cattle ration for local feedlots and dairies. After the addition of the syrup, it’s conveyed to a wet cake pad, where it is loaded for transport.

Many ethanol facilities do not have enough nearby cattle to utilize all of the WDG. It must be used soon after it’s produced because it spoils easily. So, it’s often sent through a drying system to remove moisture and extend its shelf life. This dried distillers grain (DDG) is commonly used as a high-protein ingredient in cattle, swine, poultry, and fish diets. It’s also being researched for human consumption.

Ethanol Production Process