Contribuţii teoretice şi experimentale privind producerea de biogaz din deşeuri de biomasă

Abstract

Teza de doctorat abordează interdisciplinar şi comparativ un domeniu de actualitate pentru România, anume acela al producerii, utilizării şi valorificării surselor regenerabile de energie, în cazul particular a bioenergiei generate din biomasă. Tehnologia propusă nu prezintă impact negativ asupra mediului înconjurător, biocombustibilul rezultat fiind caracterizat CO2 neutru ca emisii pentru toate aplicaţiile conexe de valorificare în instalaţii termice de ardere. Scopul cercetării cuprinde şi analiza diferitelor sorturi de biomasă folosite ca materie primă pentru producerea de biogaz, precum şi potenţialul de utilizare a reziduului rezultat în urma procesului de fermentaţie anaerobă. S-a realizat şi sistematizarea stadiului actual al cunoaşterii precum şi a tehnologiilor utilizate pentru producerea de biogaz, în scopul identificării soluţiilor optime de obţinere a biogazului, raportat la factorii de influenţă, respectiv tipul de material primar utilizat. Concluziile desprinse sunt valorificate pe un stand experimental conceput ca un pilot funcţional, respectiv pe o instalaţie de mici dimensiuni. Sunt sintetizate şi analizate detaliile etapelor caracteristice procesului de obţinere a biogazului. S-au experimentat comparativ mai multe sorturi de biomasă, respectiv amestec de biomasă. Pentru fiecare set de măsurători sunt întocmite tabele şi grafice realizând monitorizarea procesului şi variaţia concentraţiei de CH4, CO2 şi H2S în biogazul obţinut. Se identifică şi sortul primar pentru care s-au obţinut cele mai bune rezultate atât sub forma puterii calorifice a biogazului obţinut, cât şi a bilanţului material. Pentru a demonstra aplicabilitatea biocombustibilului ca sursă nepoluantă de energie, teza cuprinde un studiu asupra posibilităţilor de utilizare a biogazului în motoarele cu ardere indernă, în comparaţie cu utilizarea combustibililor fosili. Se scot în evidenţă avantajele unei economii substanţiale de emisii anuale de CO2 în funcţie de tipul de motor folosit. În concluzie, teza cuprinde o parte teoretică şi experimente cu concluzii practice originale, legate de o reţetă de producere de biogaz folosind sorturi de deşeuri de provenienţă vegetală.