Αναερόβια πέψη
διεργασίες με τις οποίες μικροοργανισμοί αποσυνθέτουν βιοδιασπάσιμα υλικά απουσία οξυγόνου / From Wikipedia, the free encyclopedia
Αναερόβια πέψη ή χώνευση (Anaerobic digestion) είναι μια σειρά από διεργασίες με τις οποίες κάποιοι μικροοργανισμοί αποσυνθέτουν βιοδιασπάσιμα υλικά απουσία οξυγόνου.[1] Η διεργασία χρησιμοποιείται για βιομηχανικούς ή οικιακούς σκοπούς στη διαχείριση αποβλήτων και/ή στην παραγωγή καυσίμων. Μεγάλο τμήμα της ζύμωσης χρησιμοποιείται βιομηχανικά για την παραγωγή τροφίμων και ποτών.
Η αναερόβια πέψη συμβαίνει φυσιολογικά σε κάποια εδάφη και σε ιζήματα λιμνών και ωκεάνιων λεκανών, όπου συνήθως αναφέρεται ως "αναερόβια δραστηριότητα (anaerobic activity)".[2][3] Η αναερόβια πέψη είναι μια πηγή του μεθανίου όπως ανακάλυψε ο Αλεσάντρο Βόλτα το 1776.[4][5]
Η διεργασία της πέψης ξεκινά με βακτηριακή υδρόλυση των αρχικών υλικών. Αδιάλυτα οργανικά πολυμερή, όπως οι υδατάνθρακες, διασπώνται σε διαλυτά παράγωγα που γίνονται διαθέσιμα για άλλα βακτήρια. Στη συνέχεια οξεογόνα βακτήρια μετατρέπουν τους υδατάνθρακες και τα αμινοξέα σε διοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, αμμωνία και οργανικά οξέα. Στη συνέχεια, μετατρέπονται σε αιθανικό οξύ, μαζί με πρόσθετη αμμωνία, υδρογόνο και διοξείδιο του άνθρακα. Τελικά, τα μεθανιογόνα (methanogens) μετατρέπουν αυτά τα προϊόντα σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα.[6] Οι μεθανογενείς πληθυσμοί αρχαίων παίζουν έναν απαραίτητο ρόλο στην αναερόβια κατεργασία των λυμάτων.[7]
Χρησιμοποιούνται ως τμήμα της διεργασίας επεξεργασίας βιοδιασπάσιμων λυμάτων και λυματολάσπης (sewage sludge). Ως μέρος ενός ολοκληρωμένου συστήματος διαχείρισης αποβλήτων, η αναερόβια πέψη μειώνει την εκπομπή αερίων χωματερών στην ατμόσφαιρα. Οι αναερόβιοι χωνευτήρες μπορούν επίσης να τροφοδοτηθούν με ενεργειακές καλλιέργειες, όπως καλαμπόκι.[8]
Η αναερόβια πέψη χρησιμοποιείται πλατιά ως πηγή ανανεώσιμης μορφής ενέργειας. Η διεργασία παράγει βιοαέριο, που αποτελείται από μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα και ίχνη άλλων ‘προσμείξεων’ αερίων.[1] Το βιοαέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα ως καύσιμο σε αεριοκινητήρες συνδυασμένης θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας.[9], ή να αναβαθμιστεί σε φυσικό αέριο ποιότητας βιομεθανίου. Το παραγόμενο πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά προϊόν της πέψης μπορεί να χρησιμοποιηθεί επίσης ως λίπασμα.
Με την επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων ως πόρου και τις νέες τεχνολογικές προσεγγίσεις έχουν μειωθεί το κόστος του κεφαλαίου και η αναερόβια πέψη έχει αυξήσει το ενδιαφέρον μεταξύ των κυβερνήσεων κάποιων χωρών, όπως το Ενωμένο Βασίλειο[10], η Γερμανία και η Δανία (2011).[11]