沼气燃料,通常称为沼气,是一种通过有机材料的厌氧分解产生的生物燃料。厌氧分解是指在无氧环境下,在微生物的帮助下发生的腐烂。有机材料是来自生物或曾经的生物体的可生物降解物质,如植物、动物或其废物。随着这些材料的分解,一个系统会利用所产生的氢气、氮气、一氧化碳和甲烷,这些气体可以与氧气反应以创造能量。沼气燃料可用于加热过程,如果集中使用,可用于车辆运输。
沼气燃料是在一个称为沼气池的密闭容器内生产的。有机废物,如粪便、城市垃圾和植物物质,被倒入池中,然后细菌开始消化,导致其加速腐烂。为了促进快速分解并产生最佳气体,池子的温度保持在29°C和41°C之间(84.2°F-105.8°F)。最好将罐中的泥浆保持在略带碱性的pH值,以确保快速分解,因为材料会倾向于产生更多的二氧化碳,而二氧化碳的pH值是酸性的,以中和混合物。
罐内的泥浆也必须不时地进行搅拌,以防止在废物顶部形成硬壳。硬壳会截住浆液中的气体,阻碍机器利用气体的能力。有两种不同的进料方式,需要不同类型的消化器,即批量进料和连续进料。分批进料系统主要使用分期添加的固体废物,而连续进料模式主要向沼气池添加液体。在这两种沼气池中,从腐烂材料中释放的气体通过一个加压系统被捕获,该系统允许气体流入一个滚筒,但不允许气体逃回沼气池中。
一般来说,生物燃料是由被称为生物质的活体或最近死亡的有机材料制成的液体、气体或固体燃料,而化石燃料是由古老的生物材料组成的,与之相反。与化石燃料相比,沼气燃料经常被环保主义者誉为对大气中的碳浓度贡献相对较小。虽然两者都会排放碳,但化石燃料释放的碳已被埋藏多年,实际上已从碳循环中移除。然而,生物质释放的碳只是最近才以有机物的形式储存起来,仍然是循环的一部分。因此,它不会对大气中的碳浓度造成那么大的破坏。
除了碳输出,沼气燃料通常比化石燃料更受欢迎,因为它是一种低成本、可再生的能源,它使用原本废弃的材料,而且它可以在小规模的场所生产,使其成为发展中国家地区的可行选择。然而,沼气燃料也有其批评者。一些人认为,为生产燃料而种植的粮食作物将造成全球粮食短缺。生物燃料还可能造成森林砍伐、水污染、土壤侵蚀,并对产油国产生负面影响。
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