Die Biogasproduktion

Die Biogasanlage von Agribioenergia

Dank dem Willen einiger Landwirten wurde die Agribioenergia Società Cooperativa Agricola im Jahr 2005 gegründet, um ihre Betriebe in schwieriger Zeit für die Landwirtschaft zu unterstützen.

Das Ziel war es, eine Anlage zur anaeroben Vergärung verschiedener organischer “Matrizen” zu realisieren, wie z.B. Mais, Sorghum, Rindergülle und Nebenprodukten der Agro-Industrie-Prozesse, um Biogas zu erhalten und als Konsequenz Strom und Wärme aus erneuerbaren Energien zu erzeugen.

Das System besteht aus:

  • Drei Lagersilos. Einmal im Jahr, im August, werden die Kulturpflanzen für Biomassen geerntet (Mais und Sorghum). Diese werden in gut gepressten Stapeln, mit dem Zweck ihrer Erhaltung in den Silos für eine lange Zeit- aufgespeichert. Die Biomasse wird dann täglich verwendet, um die Biogasanlage zu beschicken bzw. versorgen.
  • Ein Einfülltrichter: ein grosser Behälter, der die tägliche Menge von festen Biomassen zur Beschickung der Anlage sammelt. Je nach Rezept wird der Fülltrichter mit Matrizen und bestimmte Mengen einmal täglich gefüllt.
  • Ein Vor-Abfüllbehälter: ein Behälter, der die Matrizen in flüssiger Form sammelt, vor allem Agro-Industrie-Produkte, die in der Anlage jede Stunde in Abhängigkeit von dem Beschickungsrezept und die Verfügbarkeit von Nebenprodukten gemessen werden.
  • Zwei Fermentern/ Gärbehälter, der Primär und der Sekundär. Diese Behälter enthalten die Biomassen, sowohl die Flüssigen als auch die Festen. In diesen Behälter werden die Biomassen bei einer konstanten Temperatur von etwa 40 Grad Celsius gehalten. Das ist mittels eines Heizsystems möglich, weil es die durch den Generator (Blockheizkraftwerk ) erzeugte Wärme nutzt. Die Biomassen werden immer durch Mischer gemischt. Die Biomasse- Fermentation erfolgt hier durch die verschiedenen Kolonien von Methanbakterien: diese, durch das Verdauen der Biomassen, produzieren Biogas, das Methanreich ist.
  • Ein Nach- Gärbehälter: ein Behälter, wo der “Gärrest” von den primären und sekundären Fermentern gesammelt wird. Auch dieser Behälter wird bei einer konstanten Temperatur gehalten und der ” Gärrest ” wird immer gemischt, um Biomassen aus dem Biogas noch zu gewinnen. Dieser Behälter dient auch als Gasometer: er sieht aus wie eine grosse Kugel und enthält das von der Anlage produzierte Biogas. Er erzeugt eine “Lunge” Effekt, bevor das Gas in den Kraft-Wärme-Kopplung-Prozess gesendet wird.
  • Trennung Feststoffe-Flüssgkeit: durch Auspressen, trennt diese Maschine den festen von dem flüssigen Teil des “Gärrests”, wenn die Biomassen vollständig verdaut sind. Der feste Teil wird erneut verwendet, um die Haufen in den Silos zu bedecken, während der flüssige Teil in den Vorratsbehälter verlegt wird.
  • Der Vorratsbehälter: ein grosser Behälter, der „geklärter Gärrest” während der Wintermonate enthält, wenn es nicht möglich ist, den „Gärrest“ als Dünger auf den Felder zu verwenden.
  • Eine Behandlungs- und Reinigungsanlage des Biogases. Hier wird das Biogas vorbereitet, um in dem Blockheizkraftwerk verwendet zu werden.
  • Blockheizkraftwerk (zur Kraft-Wärme-Kopplung): ein grosser endothermischer Motor verbunden mit einem Stromgenerator, der das Biogas als Brennstoff verbrannt. Demzufolge produziert er Strom, der in einer Stromleitung gesendet wird, und thermische Energie/Wärme, die durch den Kühlkreislauf des Motors und durch die Rückgewinnung der Wärme im Abgas erzeugt ist.

Der Gärrest

Ein wichtiger Aspekt dieses Prozesses ist genau der “Gärrest“. Die Biomassen, während des Vergärungszyklus, der von 120 bis 180 Tage dauern kann, laufen einige Transformationen durch, wie die Methan-Extraktion und die Mineralisierung von Nährstoffen wie Stickstoff, Phosphor und Kalium, sodass sie direkt von den Pflanzen assimiliert werden können und eine vollständig organische Dünger werden.

In diesem Verfahren werden die Matrizen vollständig „stabilisiert“ und die unangenehmeren Gerüche werden beseitigt; die Verwendung dieses “Gärrests“ als Dünger hat eine deutliche Verringerung der Kunstdüngerverwendung auf unseren Felder erlaubt.

Tatsache ist, dass diese Anlage eine Kette aktiviert, die die landwirtschaftliche Produktion von Rohstoffen

und Sekundärrohstoffen in Strom und Wärme – ohne Luftemissionen (nicht mehr als die Emissionen eines grossen Erdgas-Kraftfahrzeugs) und ohne Produktion von Abfällen -umwandelt.

Alles erfolgt unter der direkten Kontrolle des landwirtschaftlichen Betriebes, mit dem Hauptzweck, den Gesellschafter zu vergüten. Im Laufe der Jahre hat die Genossenschaft die Wahl der für die Biomassen geeigneten Kulturen verfeinert. Insbesondere versucht die Genossenschaft noch die produktivsten Pflanzen zu identifizieren und zu wählen, die wenig Wasser und technischen Mittel erfordern.

Die Zukunft von Biogas

Ein weiteres Ziel der Genossenschaft ist, landwirtschaftlichen Nebenprodukten (zur Beschickung der Anlage) zu suchen und identifizieren, die die kultivierten Biomassen ersetzen können. Zurzeit besteht mehr als die Hälfte der eingesetzten Biomassen aus Nebenprodukten.

Dank diesen Studie und Forschung war es möglich, zwischen 2012 und 2016, die Hektare gewidmet für Kulturpflanzen um 30% zu reduzieren.

Der Verwaltungsrat investiert noch in Forschung und Initiativen für die Entwicklung der Genossenschaft. Diese zielen darauf ab, die thermische Energie – die im Moment nicht verwendet wird – in Zukunft aufzuwerten und nutzten.