Вміст енергії в біогазі безпосередньо пов’язаний із вмістом у ньому метану. Чим більше метану містить біогаз, тим вища його калорійність. При цьому, різні види органічної сировини мають не однаковий вміст метану, що пояснюється, як характеристиками того чи іншого субстрату, так і застосовуваними технічними й технологічними рішеннями біогазової станції.
Орієнтовні показники виходу біогазу з біомаси
Виробництво біогазу в біогазових установках має багато перемінних, що впливають на вихід біогазу та потенційне виробництво енергії з біомаси.
В основному вихід біогазу залежить від складу та співвідношення зброджуваних субстратів. Важливим є вміст поживних речовин у субстратах, зокрема вуглеводів, жирів та білків, що розщеплюються мікроорганізмами у метантенках біогазової станції, переважно до метану, вуглекислого газу, води та кисню.
З іншого боку, важливими показниками є вміст сухої речовини (СР) та вміст органічної сухої речовини (оСР) у субстраті. Простими словами: СР – це свіжа маса субстрату без вмісту води, а оСР – суха речовина за мінусом сирої золи. СР та оСР субстратів є важливими факторами впливу на вихід біогазу та метану, що міститься в ньому.
Орієнтовні значення вмісту енергії та метану у різних субстратах
Приблизний вміст метану в біогазі знаходиться в межах 50 – 75%. Вміст метану залежить від ряду факторів, серед яких: власне тип та вид субстрату для біогазового виробництва, вміст поживних речовин у субстраті, технічне та технологічне рішення біогазової станції тощо.
Енергія, яку можна виробити з біомаси вимірюється у стандартних кубічних метрах (Нм³) і відповідає приблизно 10 кіловат-годин (кВт*год). В залежності від вмісту метану, відрізняється й калорійність біогазу і становить від 5 до 7,5 кВт*год.
Окрім типу й виду зброджуваної сировини на вихід біогазу впливають такі параметри, як час передування субстрату у ферментаторі, температура зброджування та підхід до експлуатації біогазової станції.
Крім того, значення вмісту сухої речовини та органічної сухої речовини – не сталі показники і можуть змінюватись із року в рік в залежності від якості грунтів, на яких вирощуються культури, від погодних умов тощо, відповідно мають значний вплив на вихід біогазу.
Орієнтовні показники виходу біогазу на тонну свіжої маси (м³/т СМ) та вмісту метану у відсотках деяких найбільш вживаних у біогазовому виробництві субстратів наведено на наступному графіку (за даними FNR).
Даний графік демонструє лише обмежену кількість субстратів для біогазового виробництва. Загалом біогаз виробляється практично з будь-яких субстратів органічного/біологічного походження, об’єднаних у чотири основні групи, а саме:
- біогаз із відходів тваринництва (твердий гній, рідка гноївка, послід)
- біогаз із відходів та решток рослинництва/агропромислового комплексу
- біогаз з відновлюваних енергетичних культур (кукурудза, сильфій, суданська трава, сорго тощо)
- біогаз із компостованих решток догляду за ландшафтом (листя, газонна трава тощо)