Совокупность всех живых организмов, всей органики растительного и животного мира носит название – биомасса. В свою очередь термин подразделяется на 2 группы. Первая группа носит название первичная, она включает в себя растения, животных, различные организмы и т.п. Вторая же включает в себя отходы и продукты жизнедеятельности всех организмов из первой группы, и называется вторичная. Вторая группа также подразделяется на две подгруппы переработанных отходов, растительных и животных.

Каждый год производится около 400 млн. т отходов в разных отраслях производства и хозяйства страны. Первое место по количеству отходов занимает отрасль деревообработки и деревопереработки, на втором месте отходы сельскохозяйственной отрасли, и на третьем месте находятся обычные бытовые отходы и стоки.

В таких видах биомассы находится нескончаемый потенциал для конвертации энергии в удобные для человечества виды топлива. Производятся такие операции несколькими способами: получение растительных углеводородов, биотехнологическая конверсия, термохимическая конверсия. Каждый вид уникален и производит свой вид топлива для разнообразных нужд.

В современном мире очень важно поддержание экологического состояния страны и поиски возобновляемых видов энергии. Вся современная экологическая энергетика основывается на двух последних видах переработки биомассы.

Термохимическая конверсия

Основным процессом данного вида является термическое разложение в условиях недостатка кислорода. В настоящее время активно ведутся исследования в области разработки новейших установок по газификации твердой биомассы (опилки, щепа), для создания специальных генераторов, обеспечивающих электричеством и теплом отдаленные районы России, располагающие отходами от деревообработки, но в которых отсутствует электроснабжение.

Биотехнологическая конверсия

В данном виде конверсии наоборот используются жидкие отходы органики. Развитие данного направления происходит в двух направлениях.

1.Ферментация.

2.Получение биогаза.

Второе направление набирает популярность большими темпами. Получение биогаза как такового, связано, прежде всего, с переработкой вторичных продуктов жизнедеятельности людей и животных, а также с утилизацией растительных отходов.

Происходит это в несколько этапов. Сначала жидкие отходы проходят обработку специальными коагулянтами для флокуляции большей части всех присутствующих органических соединений. После все органические вещества удаляются из общей массы специальными сепараторами, в итоге получаемая паста подвергается процессу компостирования для получения органических удобрений. Количество удобрений на выходе около 35 тонн в сутки. Оставшаяся жидкая составляющая помещается в специальные метантанки, где находится около 5 суток. Полученный на выходе биогаз составляет объем около 2300 кубических метров в сутки. Процесс поддержания особой микрофлоры в метантанках требует серьезных исследований и доработки. Оставшаяся масса очищается в системе прудов.

В связи с большим развитием сельского хозяйства на территории России и появлением новых ферм, появляется все большая необходимость в производстве систем переработки отходов в биогаз, достаточно простых в эксплуатации и малых по мощности.

Разложение биомассы в любом ее виде происходит в почве под действием различных бактерий, грибов и организмов. Для данного процесса идеально подойдут условия с повышенной влажностью, теплом и отсутствием света. Именно все эти составляющие заставляют разлагающие бактерии работать быстрее и эффективнее. Существует два вида бактерий. Анаэробным бактериям для своей деятельности не обязательно присутствие кислорода. Они разлагают биомассу на углекислый газ и метан в практически равных пропорциях. Аэробные бактерии же, наоборот, под действием кислорода обеспечивают распад углерода до углекислого газа. Такой процесс воздействия бактерий называется ферментацией, или в случае процесса, идущего в анаэробной среде, «брожением». Вещества, оставшиеся после процесса разложения, являются идеальными удобрениями для почвы.

Такое производство биогаза экономически выгодно для предприятий с постоянным производством потока отходов, например свиноферм или скотобоен, либо же канализационных стоков. Главной выгодой в таком производстве будет являться отсутствие необходимости сбора и доставки отходов в определенное место. Отходы поступают, и остается лишь приступить к их переработке в биогаз или удобрения.

В современном мире биогаз широко используется для обогрева и обеспечения электроэнергией, в качестве альтернативного вида топлива для двигателей.