14 april 2021
Methaanfermentatie is een biologisch proces waarbij anaërobe micro-organismen organisch materiaal afbreken om methaangas te produceren. Dit maakt energieopwekking mogelijk uit bronnen zoals rioolslib en voedselafval. Er bestaan verschillende soorten methaanfermentatie, waaronder natte en droge fermentatie, evenals mesofiele en thermofiele processen – elk met eigen kenmerken en operationele overwegingen. Yanmar biedt biogas-energieopwekkingssystemen en ondersteunt het efficiënte gebruik van biomassa.
Methaanfermentatie is een proces waarbij methanogenen – anaërobe micro-organismen – organisch materiaal afbreken in een zuurstofvrije omgeving om methaan te produceren, een brandbaar gas. Dit proces maakt de opwekking van energie uit biomassa zoals rioolslib, veemest en voedselresten mogelijk.
Omdat deze biomassa-grondstoffen koolstofneutraal zijn – ze stoten geen extra CO₂ uit in de atmosfeer – worden ze beschouwd als effectief in het tegengaan van de opwarming van de aarde. Verwacht wordt dat methaanfermentatie ook de lokale energieproductie en -consumptie bevordert, evenals de kringloop van grondstoffen binnen lokale gemeenschappen.
Bij natte fermentatie wordt de concentratie vaste stoffen in de tank aangepast tot 10% of minder en wordt het mengsel continu geroerd om methaan te produceren. Om methaanproducerende bacteriën te behouden, worden technieken gebruikt zoals de drijfmethode, de vastbedmethode, de wervelbedmethode en de UASB-methode (upflow anaerobic sludge blanket).
Droge fermentatie daarentegen werkt met een vaste-stofconcentratie van 15-40% en kan moeilijk te verwerken materialen zoals snoeiafval en papierresten verwerken. Het is echter lastiger te controleren, omdat de beperkte vloeibaarheid de beweging en verspreiding van substraten en microben belemmert. Dit kan leiden tot gelokaliseerde reacties en de samenwerking tussen microben belemmeren, wat essentieel is voor de afbraak van organisch materiaal en de productie van methaan.
Sommige methanogenen gedijen goed bij gematigde temperaturen (30–37 °C), terwijl andere de voorkeur geven aan hogere temperaturen (50–55 °C). Fermentatietanks moeten binnen een van deze temperatuurbereiken worden gehouden. Methanogenen die hoge temperaturen nodig hebben, hebben echter een smallere tolerantie en vereisen daarom een strengere temperatuurregeling.
Chemische reacties verdubbelen over het algemeen in snelheid bij elke temperatuurstijging van 10 °C, waardoor fermentatie bij hoge temperaturen efficiënter is. Dit vereist echter ook meer warmte-energie.
Yanmar Energy System levert biogasinstallaties in heel Japan die gebruikmaken van rioolslib en voedselafval. Wij bieden oplossingen op maat voor een effectieve benutting van biomassa. Neem gerust contact met ons op voor meer informatie.