Die Zukunft von biogas wird modular und klein sein

Die Zukunft von biogas wird modular und klein seinFür die britische Firma QUBE Renewables ist der Umgang mit den Materialien, die niemand sonst verarbeiten möchte, ein Arbeitstag. „Wir haben viele wilde und verrückte Sachen verdaut”, sagt Mark Clayton, technischer Direktor von QUBE. Er verweist auf eine Liste mit menschlichen Abfällen, kuheutern, Kristallzucker, Algen, biologisch abbaubarem Besteck und dem, was er nur als Dinge bezeichnet, “über die wir uns bei unseren Kunden beschweren”.”

QUBE sind im Geschäft, kleine modulare anaerobe verdauungsapparate zu schaffen, um Brennstoff für das Kochen, Strom und sogar Transport zu produzieren. Sie haben eine Reihe von Produkten mit Namen wie BioQUBE, LagoonQUBE, QuickQUBE und DryQUBE entwickelt, die es Ihren Kunden ermöglichen, biogas aus unerwünschten Abfällen zu produzieren.

Anaerobe Verdauung ist natürlich nichts neues. Die European Biogas Association hat in Ihrer Jahresbilanz im vergangenen Jahr mehr als 17.000 Biogasanlagen in der EU identifiziert. Auf die von diesen Anlagen erzeugte Energie entfielen 60,6 Terawattstunden gasbetriebene Stromerzeugung pro Jahr-das entspricht etwa 15 Prozent Des Strombedarfs.

In Asien, anaerobe Verdauung gibt es auch für eine Weile, aber ist in der Regel in einem viel kleineren Maßstab durchgeführt. China hat über 40 Millionen haushaltsverdauungsgeräte in ländlichen Gemeinden installiert, die Gülle, Abwasser und Hausmüll verarbeiten, um Gas hauptsächlich zum Kochen und heizen zu produzieren. Indien und Thailand haben auch Regierungsprogramme, um die Aufnahme von anaerober Verdauung zu fördern. Aber diese Arten von Haushalt verdauern sind rudimentär und ineffizient, und die meisten der Bevölkerung immer noch auf mehr umweltschädliche Brennstoffe wie Feste Biomasse, Kohle oder LPG angewiesen.

Plug-and-play

QUBES Idee war es, die Vorteile beider Welten zu kombinieren. „Unser aller Ansatz ist, dass wir die verdauer richtig konstruieren, Sie in einer Fabrik bauen und dann versenden, bereit zu gehen, plug-and-play”, sagt Clayton. So können QUBE-Einheiten effiziente feedstockumwandlung liefern und gleichzeitig auch für kleine Anwendungen in off-grid-Standorten geeignet bleiben.

Das Unternehmen wollte auch eine Lösung schaffen, die sehr anpassungsfähig war. „Der Ansatz war modular, aber anpassbar, wenn Sie möchten”, sagt Clayton. “Sie konnten wählen, wie viele Einheiten Sie wollten, je nachdem, wie viel Abfall Sie hatten, Sie konnten wählen, ob Sie Strom erzeugen wollten, oder ob Sie Heizung machen wollten, oder ob Sie das gas zum Beispiel für den Einsatz in Fahrzeugen auf Biomethan umrüsten wollten.”

Die Betonung der Anpassungsfähigkeit von QUBE geht auf die Ursprünge des Unternehmens zurück. Eine spin-off von Umweltberater Aardvark, die Idee entstand, nachdem die Beratung vom britischen Verteidigungsministerium angegangen wurde. Die MoD brauchte einen Weg, um sowohl Energie an zukünftige einsatzbasen in Konfliktzonen zu liefern, als auch das Problem der festen und flüssigen Abfallbeseitigung anzugehen, das durch eine große Anzahl von Soldaten in einem sehr kleinen Gebiet entstanden war.

Die Lösung musste etwas sein, das einfach und mit minimalem Aufwand eingesetzt werden konnte. Es ist ein Weg, die Biogaserzeugung anzugehen, dem QUBE treu geblieben ist. Zum Beispiel wird die bioQUBE innerhalb eines versandbehälters gebaut, um den ärger aus dem Transport zu nehmen. „Wir haben diese entwickelt, nur weil Versandbehälter ein standard-kit sind, um aufzuheben und sich zu bewegen”, erklärt Clayton. „Lastwagen Holen Sie sehr leicht ab, Boote nehmen Sie sehr leicht, und mit ein bisschen Einfallsreichtum können Sie zum Beispiel Transportbehälter auf der Rückseite von pick-up-trucks bewegen… Sie sind auch sicher, stark und sicher.”

Dann gibt es das quickQUBE, das kleinste kleine Verdauungssystem des Unternehmens. Geliefert in flatpack-form und richtet sich vor allem an militärische Nutzer und humanitäre Missionen, kann eine einzige quickQUBE-Einheit mit einer verdauungskapazität von weniger als 5m3 eingerichtet werden. 51 Tonnen menschliches Abwasser pro Jahr verdauen und 5187m3 biogas produzieren – genug, um 11.350 Stunden auf einem 1,5 kW-Ofen zu Kochen. Zum Vergleich: eine 40ft-bioQUBE-Anlage kann 79,380m3 biogas jährlich produzieren.

Die Wirtschaftlichkeit von kleinbiogas

Die Wirtschaftlichkeit von kleinbiogasFür abgelegene Orte und Militärstützpunkte können modulare anaerobe digester die einzige verfügbare option sein. Für alle anderen sind die Vorteile Emissionsreduktionen, Zuverlässigkeit und vielleicht am überzeugendsten finanzielle Einsparungen.

„Da gibt es zwei verschiedene Modelle”, sagt Clayton. „Eine davon sind die Kosten für die verdrängte Energie.”An vielen Orten ohne Zugang zu zuverlässigem Strom aus dem Netz können die Kosten für die Gewinnung von Strom aus Dieselgeneratoren oder anderen Mitteln steil sein – „bis zu 60 pence pro kilowatt potenziell, wenn Kraftstoff sehr teuer ist”, sagt Clayton. In diesen Kontexten, vor allem in ländlichen Gemeinden mit reichlich biologisch abbaubaren Abfällen, ist kleinbiogas eine selbstverständliche Wahl.

Das andere Modell ist die Senkung der Entsorgungskosten. Clayton vergleicht die QUBE mit ” einer mechanischen Kuh… du schiebst Sachen in das vordere Ende, wie du es mit einer Kuh machen würdest, und du bekommst genau die gleiche Menge an material, die aus dem hinteren Ende kommt.”Dieses Material-das sogenannte digestat – wurde durch den Verdauungsprozess in etwas umgewandelt, das im wesentlichen gutartig ist, unabhängig davon, wie schädlich der ursprüngliche Rohstoff gewesen sein mag. Es hat auch großen Wert als Dünger, der in landwirtschaftlichen Umgebungen nützlich ist. „Es ist im Grunde ein transformatives Geschäft”, sagt Clayton.

Angesichts der Einsparungen durch die Verlagerung der Energiekosten und der Senkung der Entsorgungskosten ist QUBE der Ansicht, DASS die typische Amortisationszeit nach der Investition in einen digester weniger als sechs Jahre beträgt. Das steht im Gegensatz zu einer geschätzten funktionslebensdauer für QUBE anaerobe digester von zehn Jahren oder länger.

Zusammenführen mit dem microgrid

Zusammenführen mit dem microgridViele der Märkte – ob Militär, Flüchtlingslager oder ländliche Gemeinden in den Entwicklungsländern – SIND auch Testgelände für off-grid-solar-und mikrogrid-Projekte. Glücklicherweise weist Clayton darauf hin, dass kleine anaerobe digester und mikrogrid-Lösungen ausgezeichnete Bettgenossen machen.

„Wir sehen anaerobe Verdauung als sehr gute, stabile Grundlast für diese Netze”, sagt er. Die Vorteile von biogas sind, dass es ganzjährig produziert werden kann und “relativ einfach gelagert werden kann… entweder in Gasform oder in Flaschen aufgerüstet und unter Druck gesetzt wird. Biogas hat wirklich gute co-generation-Eigenschaften in diesen mikrogrid-Umgebungen.”Alternativ kann der Kraftstoff auf energieintensivere Aktivitäten wie Kochen und heizen ausgerichtet werden, während erneuerbare Energien für Beleuchtung, aufladen von Telefonen und Antriebe genutzt werden können.

Da es immer noch rund eine Milliarde Menschen auf der Welt ohne Zugang zu Strom gibt, ist der potenzielle Markt für kleine Biogasanlagen ziemlich umfangreich. Für QUBE und Unternehmen wie Sie, diesen Markt zu erschließen, gibt es jedoch noch einige Hürden zu überwinden. Clayton identifiziert einen wachsenden öffentlichen Widerstand gegen fossile Brennstoffe und steigende Preise für Energie aus emissionsintensiven Quellen als potenzielle gamechangers.

Aber in Naher Zukunft ist es servicefähigkeit, die die wahre Herausforderung ist. “Wie ich schon erwähnt habe, hast du hier eine mechanische Kuh. Sie brauchen also sozusagen einen guten Hirten und müssen gelegentlich den Tierarzt anrufen”, sagt Clayton. Es brauche “mehr Menschen da draußen, die die Vorteile von biogas verstehen, sich weiterbilden und die Technik übernehmen”.”

Kopfbild zeigt die dryQUBE, die auf den Philippinen getestet wird, um biogas aus Reisstroh zu produzieren.