A kevesebb takarmány több biogázt jelent
A tudósok rájöttek, hogy a biogáz termelés a rendszerek táplálási frekvenciáján keresztül szabályozható. Azok, akik csak egy-két naponta táplálkoznak, több metánt termelnek.
Nikolausz Marcell a laboratóriumban teszteli, hogyan lehet az etetési frekvencián keresztül szabályozni a biogáz termelést. (Kép forrása: UFZ/André Künzelmann)
ki Biogáz üzemek ban ben nagyobb időintervallumok etet, termel több biogáz. Mikrobiológusok csoportja a Helmholtz Környezetkutatási Központból (UFZ) és mérnökök Német Biomassza Kutatóközpont (DBFZ) valamint más nemzetközi tudósok. A biogáz-termelést tehát a Etetési gyakoriság irányítani a rendszereket. A nagyobb időintervallumok ezután több biogázhoz vezetnek. Ennek ismeretében a mintegy 8000 németországi üzem a biomasszával előállított villamos energia jelenlegi hét százalékánál többet fedezhet.
Laboratóriumi körülmények között a tudósoknak sikerült akár 14 százalékkal is növelniük a metán - a biogáz legértékesebb alkotóeleme - termelését. A biogáz szükség szerinti előállítása érdekében nem két óránként helyezték el a szubsztrátumot a fermentorba, hanem hosszabb, egy napos vagy kétnapos időközönként. "Ha a reaktort ritkábban adagolják, akkor több áram termelhető" - foglalja össze Dr. Marcell Nikolausz, az UFZ kutatója.
A kísérlethez a kutatók két, 15 literes reaktort azonos körülmények között, összesen csaknem négy hónapig szemcsés folyadékkal tápláltak. Megdöbbentő eredmény: Ha a biomassza teljes mennyiségét csak naponta egyszer teszik be az erjesztőedénybe, a metán termelése 14, a biogázé összesen 16 százalékkal nő. Kétnaponta etetve a metánhozam 13, a biogáz-hozam 18 százalékkal növekszik.
A kutatók a növekedést a következőképpen magyarázzák: A gyorsan változó környezeti feltételek miatt a mikrobiális közösség sokoldalúbb. Ezért a baktériumok funkcionálisabb csoportjai keletkeznek. Az UFZ kutatója kifejtette, hogy ez lehetővé teszi a biomassza nehezen emészthető összetevőinek hatékonyabb feldolgozását.
A csapat azt is megállapította, hogy a rugalmasabb takarmánykezelésnek nincs negatív hatása a folyamat stabilitására. A baktériumok összetétele azonban változó volt, a biomassza összetevőit, például a cellulózt és a fehérjéket, több szakaszban bontotta szén-dioxiddá, hidrogénné és ecetsavvá. Ok: Az ammónium-nitrogén és a hidrogén koncentrációja, valamint a pH-érték változik. "Mivel ez több funkcionális fülkét hoz létre, bizonyos savképző és hidrolizáló baktériumok számára előnyös" - mondja Nikolausz. Ezzel szemben a metanogén archeák közössége, amely a folyamat végén metánt, vizet és szén-dioxidot termel, stabil maradt, függetlenül attól, hogy a reaktort biomasszával látták el., A Methanosarcina nemzetség mindig dominált, legfeljebb 83 százalékos részesedéssel, majd a Methanobacterium nemzetség következett, legfeljebb 31 százalékkal. "Úgy tűnik, hogy mindkét nemzetség a legjobban megbirkózik a változó körülményekkel" - mondja a tudós.
A „rugalmasabb takarmánykezelés” témakörrel kapcsolatos kutatások még mindig a kezdeteknél vannak. Az UFZ kutatói most elmélyíteni kívánják a tanulmány eredményeit. Szükséges - mondja Nikolausz - a nagyobb reaktorokban végzett kutatási eredmények megerősítésére. "Egy másik izgalmas kérdés, hogy a magasabb metántermelési mennyiség igazolható-e a kukoricaszilázs vagy a cukorrépa használatakor is" - mondja Nikolausz.