沼气和生物甲烷的挑战和优势

在最近发表的《开放式杂志》上发表的评论中能量，研究人员讨论了欧洲沼气和生物甲烷的生产和使用，以及相应的好处，技术进步和挑战。

学习：沼气和生物甲烷的生产和用法：欧洲的技术开发，优势和挑战。图片来源：Visions-AD/Shutterstock.com

背景

到2050年，欧盟实现可持续和竞争性的循环经济的目标需要能源系统的基本调整。运输业的特征是大量排放，预计将经历重大变化。大多数欧盟成员国都选择在剩余的食用油或动物脂肪中生产生物燃料中实施双重计数方法，以刺激基于废物的生物燃料的产生。

鉴于低碳计划，气体市场保留需要零碳气体和天然气（甲烷）脱碳。在这些能量稀缺时期，基于生物质的生物能量受到了很大的关注。在工业化国家，特别是在北美和欧洲，转向生物甲烷或可再生天然气（RNG）变得越来越普遍。

使用沼气的可能性。图片来源：Wang，J等人，能量

关于研究

在这项研究中，作者研究了欧洲沼气和生物甲烷生产的当前状况，以及用于生产它们的技术。确定了沼气清洁，产生和升级过程及其用途。对从原料到最终产品的生物甲烷和沼气生产的完整过程进行了全面综述。讨论了沼气组成和底物的可能性。

该团队专注于最常用的厌氧消化过程和预处理方法。讨论了传统的升级程序，以及一些更具成本效益，现代和生态友好的替代方案。对过去五年中发表的研究的文献评估是为了提供有关沼气和生物甲烷临时消费以及其他流的信息。

研究人员调查了沼气在达到气候中立的欧洲中的作用，该欧洲将根据地缘政治变化和新战略来确定沼气在能源组合中的现有位置，并概述其未来的前景。为此，还检查了欧盟对使用和减排排放的法律要求。此外，根据各种组织发布的数据，开发了对欧洲沼气存在的分析，以及在欧洲领先的生产国以及根据原料和升级过程的分配分配安装的生物甲烷植物。

作者对沼气生成和使用并确定沼气在欧盟中现有的能量位置和未来潜力的技术进行了彻底的研究。学术文献包括书籍，论文，经过同行评审的论文，摘要和技术报告，以及有关生物甲基设施状况的数据主要来自各种专业协会和机构发表的论文。为了分析当前的发展，还对数字进行了分类，分析和整理。

沼气的产量来自不同底物，生物甲烷产量超过200 mL/g Vs。图片来源：Wang，J等人，能量

观察

2009年，克罗地亚的第一家沼气工厂拥有1兆瓦的安装动力，开始了操作。克罗地亚拥有41个沼气发电厂，总安装电源为45.9兆瓦。大多数电站的安装容量为1兆瓦。据报道，粪便为5-60％，玉米或草青贮饲料为25-35％，是最常见的原料。发现食品制造废物，牲畜和污泥是常见的原料。沼气生产底物的差异很大，并且经常取决于给定区域中特定原材料的可用性。欧洲杯足球竞彩

厌氧消化（AD）技术生产的沼气占沼气总产量的84％。欧盟中超过50％的AD沼气是在德国生产的，而43％的垃圾填埋气产量在英国有很强的代表。污水污泥产生的沼气占欧盟生产的所有沼气的5％。

在欧洲，到2020年，生物甲烷设施预计将生产32个TWH。大约28％的欧洲工厂使用农业底物，而第二名则指的是能源作物原料的25％。污水污泥设施占欧盟所有污水污泥设施的14％。发现膜分离是最广泛使用的升级技术。德国几乎80％的生物甲烷生产都在很大程度上依赖能源作物，而法国的生物甲烷生产的71％在很大程度上依赖于稻草，肥料，肥料，覆盖/捕获作物和作物残留物等底物。

在欧洲，沼气和生物甲烷的联合产量在2020年超过191 TWH。由于可生物降解的底物丰富，欧洲的生物甲烷潜力估计为1350 TWH。在过去的十年中，沼气行业增长了90％，欧洲占全球沼气生产的70％以上。

全球生产的沼气约为三分之二，用于电力和热量，而住宅区则使用了大约三分之一的沼气。将一小部分沼气转化为生物甲烷，泵入气体网格或用作燃料。

沼气生产的相关股份。图片来源：Wang，J等人，能量

结论

总之，这项研究阐明了沼气和生物甲烷具有许多优势，包括降低能量依赖性并促进基层发电。沼气可用于替代发电，运输和住宅部门中的化石燃料。

作者提到，沼气的各种好处很少被认为是一种价值，导致最终产品比化石天然气贵得多。他们强调，为了改变这一点，必须不断提高沼气至生物甲烷转化技术。他们还建议对生物甲烷生产的政府和监管支持以及对市场规则的澄清。

来源

Wang，J.，Li，D.，LV，X。等。沼气和生物甲烷的生产和用法：欧洲的技术开发，优势和挑战。能量15（8）2940（2022）。https://www.mdpi.com/1996-1073/15/8/2940

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