מה זה ביוגז?
ביוגז (Biogas) הוא גז דליק המופק מפירוק של חומרים אורגניים על ידי חיידקים, ללא נוכחות של חמצן. במילים פשוטות זהו תוצר הפירוק של פסולת המטבח או השפכים לגז בישול מסוג מתאן.
התהליך נקרא עיכול אנאירובי (Anaerobic Digestion) והוא מתרחש באופן טבעי בביצות, בקרקעית אגמים ובמעיים של בעלי חיים. בביוגז למדו בני האדם לרתום אותו לייצור של אנרגיה.
הרכב הביוגז פשוט יחסית: כ-60% ממנו הוא מתאן (Methane) ויתרת הגז היא בעיקרה פחמן דו-חמצני (Carbon Dioxide), עם כמויות קטנות של גזים אחרים. המתאן הוא החלק המועיל, כיוון שהוא הגז הדליק שמספק את האנרגיה.
תהליך ייצור האנרגיה מתחיל בחומרים אורגניים, כמו גללים של בעלי חיים, שאריות מזון, קש, שפכים, שאריות מזון ואפילו אצות שנאספים ביחד כדי להיות מצע. אז פועלים עליהם בשלבים חיידקים אנאירוביים.
בתחילה מפרקים החיידקים את הפחמימות, החלבונים והשומנים למולקולות פשוטות יותר.
בהמשך, ממירות אותם קבוצות חיידקים אחרות לחומצות אורגניות. בסוף התהליך, מייצרים החיידקים מהרקב גז מתאן (Methanogens) והופכים אותו לפחמן דו-חמצני. כל שלב תלוי בשלב הקודם.
כל הפעולה הזו מאפשרת לייצר גז מהפסולת שלנו ולחסוך כסף, כשהיא מתרחשת בתוך מיכל אטום הנקרא מעכל (Digester).
מעניין שהסינים השתמשו בביוגז כבר לפני מעל 2,000 שנה. ממצאים היסטוריים מצביעים על שימוש בגז שנאסף מבורות שפכים לצורכי בישול. אבל עד המאה ה-19 לא הייתה הבנה מדעית של מה בדיוק קורה שם.
היה זה לואי פסטר (Louis Pasteur), אבי המיקרוביולוגיה המודרנית, שניסה ב-1884 להוכיח שביוגז יכול להחליף את הגז המופק מפחם לתאורת פריז. הניסוי לא יצא לפועל בקנה מידה רחב, אך פסטר היה מהראשונים שזיהו את הפוטנציאל התעשייתי של החיידקים המייצרים מתאן.
כשבסוף כל ארוחה נמצא שימוש לשאריות שנותרו בצלחת או בפח והם מוצאים ייעוד חדש וחוזרים בחזרה לטבע - מדובר בחלום הוורוד של כדור הארץ והסביבה.
זו אנרגיה ירוקה שנוצרת ומתאפשרת תודות לשימוש חכם בפסולת שבני אדם מייצרים וללא הרס של כדור הארץ. ייצור הביוגז גם נותן לבני אדם עצמאות אנרגטית וגם עושה את זה בעלות אפסית. בכך זוכה המין האנושי להזדמנות צנועה לראות מעגל אקולוגי שלם ומושלם שכולו מאמץ חיידקי מואץ ולא מזיק לאיש.
הגז שנפלט בתהליך הזה נאסף למעין "בלון", הממוקם בחלקו העליון של מתקן הביוגז. מדובר בתהליך פשוט המתבסס על פעילות החיידקים האנאירוביים ומוסיף כתוצר לוואי של הגז הנוצר ממנו גם דשן שמזין את צמחי הגינה.
במקומות רבים בעולם השלישי מחוברת אל מיכל האגירה של הגז כירת בישול המאפשרת ניצול מיידי של הגז לצרכי בישול למשפחה. הטכנולוגיה אינה מסובכת ובמקומות רבים בעולם ניתן לבנות מתקן פשוט כזה של ביוגז בעלות נמוכה מאוד.
כיום קיימות תחנות ביוגז בעשרות מדינות. המובילה באירופה היא גרמניה, עם יותר מ-9,000 מתקנים פעילים. בהודו ובסין הוקמו מיליוני מעכלים קטנים שמאפשרים לכפרים מרוחקים להפיק גז לבישול ולהארה מגללים של בעלי החיים שהם מגדלים לחקלאות.
ביוגז (Biogas) הוא גז דליק המופק מפירוק של חומרים אורגניים על ידי חיידקים, ללא נוכחות של חמצן. במילים פשוטות זהו תוצר הפירוק של פסולת המטבח או השפכים לגז בישול מסוג מתאן.
התהליך נקרא עיכול אנאירובי (Anaerobic Digestion) והוא מתרחש באופן טבעי בביצות, בקרקעית אגמים ובמעיים של בעלי חיים. בביוגז למדו בני האדם לרתום אותו לייצור של אנרגיה.
הרכב הביוגז פשוט יחסית: כ-60% ממנו הוא מתאן (Methane) ויתרת הגז היא בעיקרה פחמן דו-חמצני (Carbon Dioxide), עם כמויות קטנות של גזים אחרים. המתאן הוא החלק המועיל, כיוון שהוא הגז הדליק שמספק את האנרגיה.
תהליך ייצור האנרגיה מתחיל בחומרים אורגניים, כמו גללים של בעלי חיים, שאריות מזון, קש, שפכים, שאריות מזון ואפילו אצות שנאספים ביחד כדי להיות מצע. אז פועלים עליהם בשלבים חיידקים אנאירוביים.
בתחילה מפרקים החיידקים את הפחמימות, החלבונים והשומנים למולקולות פשוטות יותר.
בהמשך, ממירות אותם קבוצות חיידקים אחרות לחומצות אורגניות. בסוף התהליך, מייצרים החיידקים מהרקב גז מתאן (Methanogens) והופכים אותו לפחמן דו-חמצני. כל שלב תלוי בשלב הקודם.
כל הפעולה הזו מאפשרת לייצר גז מהפסולת שלנו ולחסוך כסף, כשהיא מתרחשת בתוך מיכל אטום הנקרא מעכל (Digester).
מעניין שהסינים השתמשו בביוגז כבר לפני מעל 2,000 שנה. ממצאים היסטוריים מצביעים על שימוש בגז שנאסף מבורות שפכים לצורכי בישול. אבל עד המאה ה-19 לא הייתה הבנה מדעית של מה בדיוק קורה שם.
היה זה לואי פסטר (Louis Pasteur), אבי המיקרוביולוגיה המודרנית, שניסה ב-1884 להוכיח שביוגז יכול להחליף את הגז המופק מפחם לתאורת פריז. הניסוי לא יצא לפועל בקנה מידה רחב, אך פסטר היה מהראשונים שזיהו את הפוטנציאל התעשייתי של החיידקים המייצרים מתאן.
היתרון
יתרונו הגדול של הביוגז הוא שהוא מקור אנרגיה מתחדש. במקום לשרוף דלקי מאובנים כמו פחם ונפט, ניתן ליצור גז מחומרים שממילא היו מתפרקים. יתרה מכך, תוצר הלוואי של תהליך העיכול הוא חומר דשן עשיר בחנקן, המחזיר ערכים בריאים לאדמה החקלאית.
איך זה עובד?
ערכת הום ביוגז (Home Biogas) פשוטה וביתית מוצבת בבית וכוללת מיכל תסיסה מלא במים, עם קילו או שניים של פסולת מטבח או שפכים, המסוגלים לספק שעתיים של גז בישול באמצעות הביוגז.
כשבסוף כל ארוחה נמצא שימוש לשאריות שנותרו בצלחת או בפח והם מוצאים ייעוד חדש וחוזרים בחזרה לטבע - מדובר בחלום הוורוד של כדור הארץ והסביבה.
זו אנרגיה ירוקה שנוצרת ומתאפשרת תודות לשימוש חכם בפסולת שבני אדם מייצרים וללא הרס של כדור הארץ. ייצור הביוגז גם נותן לבני אדם עצמאות אנרגטית וגם עושה את זה בעלות אפסית. בכך זוכה המין האנושי להזדמנות צנועה לראות מעגל אקולוגי שלם ומושלם שכולו מאמץ חיידקי מואץ ולא מזיק לאיש.
ביוגז ביתי
כל מערכת הומביוגז כזו מאפשרת תהליך ביתי, בזעיר אנפין, של השבת פסולת לאנרגיה. באמצעת מעגל אקולוגי, הופכות בה שאריות שבדרך כלל נזרקות לאשפה לאנרגיה ירוקה.
הגז שנפלט בתהליך הזה נאסף למעין "בלון", הממוקם בחלקו העליון של מתקן הביוגז. מדובר בתהליך פשוט המתבסס על פעילות החיידקים האנאירוביים ומוסיף כתוצר לוואי של הגז הנוצר ממנו גם דשן שמזין את צמחי הגינה.
במקומות רבים בעולם השלישי מחוברת אל מיכל האגירה של הגז כירת בישול המאפשרת ניצול מיידי של הגז לצרכי בישול למשפחה. הטכנולוגיה אינה מסובכת ובמקומות רבים בעולם ניתן לבנות מתקן פשוט כזה של ביוגז בעלות נמוכה מאוד.
כיום קיימות תחנות ביוגז בעשרות מדינות. המובילה באירופה היא גרמניה, עם יותר מ-9,000 מתקנים פעילים. בהודו ובסין הוקמו מיליוני מעכלים קטנים שמאפשרים לכפרים מרוחקים להפיק גז לבישול ולהארה מגללים של בעלי החיים שהם מגדלים לחקלאות.
