Ngày 14 tháng 4 năm 2021
Quá trình lên men metan là một quá trình sinh học trong đó các vi sinh vật kỵ khí phân hủy chất hữu cơ để tạo ra khí metan, cho phép sản xuất năng lượng từ các nguồn như bùn thải và chất thải thực phẩm. Có nhiều loại quá trình lên men metan, bao gồm lên men ướt và lên men khô, cũng như các quá trình ưa nhiệt độ trung bình và ưa nhiệt độ cao – mỗi loại có những đặc điểm và cân nhắc vận hành riêng biệt. Yanmar cung cấp các hệ thống phát điện bằng khí sinh học và hỗ trợ việc sử dụng hiệu quả các nguồn sinh khối.
Quá trình lên men metan là quá trình trong đó các vi sinh vật kỵ khí (methanogen) phân hủy chất hữu cơ trong môi trường không có oxy để tạo ra metan, một loại khí dễ cháy. Quá trình này cho phép tạo ra năng lượng từ các nguồn sinh khối như bùn thải, phân gia súc và chất thải thực phẩm.
Vì các nguồn sinh khối này trung hòa carbon—không thải thêm CO2 vào khí quyển—chúng được coi là hiệu quả trong việc giảm thiểu hiện tượng nóng lên toàn cầu. Quá trình lên men metan cũng được kỳ vọng sẽ thúc đẩy sản xuất và tiêu thụ năng lượng tại địa phương, cũng như sự lưu thông tài nguyên trong cộng đồng.
Quá trình lên men ướt bao gồm việc điều chỉnh nồng độ chất rắn trong bể xuống 10% hoặc thấp hơn và khuấy liên tục hỗn hợp để tạo ra khí metan. Để giữ lại vi sinh vật sinh metan, người ta sử dụng các kỹ thuật như phương pháp nổi, phương pháp giường cố định, phương pháp tầng sôi và phương pháp UASB (lớp bùn kỵ khí dòng chảy ngược).
Mặt khác, quá trình lên men khô hoạt động với nồng độ chất rắn từ 15–40% và có thể xử lý các nguyên liệu khó xử lý hơn như cành cây đã tỉa và giấy thải. Tuy nhiên, quá trình này khó kiểm soát hơn vì độ lưu động hạn chế sự di chuyển và phân tán của chất nền và vi sinh vật. Điều này có thể gây ra các phản ứng cục bộ và cản trở sự hợp tác của vi sinh vật, vốn rất cần thiết cho việc phân hủy chất hữu cơ và sản sinh khí metan.
Một số vi khuẩn sinh khí metan phát triển mạnh ở nhiệt độ vừa phải (30–37 °C), trong khi những vi khuẩn khác lại ưa nhiệt độ cao hơn (50–55 °C). Các bể lên men phải được duy trì trong một trong hai phạm vi nhiệt độ này. Tuy nhiên, các vi khuẩn sinh khí metan ưa nhiệt độ cao có khả năng chịu đựng nhiệt độ thấp hơn, đòi hỏi kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt hơn.
Các phản ứng hóa học thường tăng gấp đôi tốc độ với mỗi lần tăng 10 °C, giúp quá trình lên men ở nhiệt độ cao hiệu quả hơn. Tuy nhiên, nó cũng đòi hỏi nhiều năng lượng nhiệt hơn.
Công ty Yanmar Energy System cung cấp các hệ thống điện sinh học trên khắp Nhật Bản bằng cách sử dụng bùn thải và chất thải thực phẩm. Chúng tôi cung cấp các giải pháp tùy chỉnh để tận dụng sinh khối hiệu quả. Vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin.
