Основная часть нынешних поставок энергии обеспечивается за счет ископаемых видов топлива, которые являются источником многочисленных экологических последствий, в частности глобального потепления. Поэтому в настоящее время энергетическая политика сосредоточена на использовании возобновляемых источников энергии для производства биотоплива, в целях сокращения выбросов парниковых газов, а также повышения энергетической безопасности.
В этом контексте биомасса второго поколения (то есть сельскохозяйственные отходы, энергетические культуры, промежуточные культуры) обладает огромным потенциалом для производства биотоплива, главным образом в силу их доступности и низкой стоимости. Кроме того, их использование может способствовать снижению зависимости мира от ископаемых видов топлива и сокращению глобальных выбросов парниковых газов.
Среди биотоплива производство биогаза путем анаэробного сбраживания (AD) сельскохозяйственных отходов (например, навоза, растительных остатков) и энергетических культур дает ряд преимуществ по сравнению с другими биологическими процессами (например, биотопливо).
Это в основном объясняется простотой и способностью перерабатывать широкий спектр субстратов (то есть промышленные и бытовые сточные воды и ил, твердые бытовые отходы, навоз, сельскохозяйственные отходы, энергетические культуры), содержащих высокие концентрации легко биоразлагаемых органических веществ в виде углеводов, белков и жиров.
Процессы AD включают деградацию и стабилизацию органических материалов в анаэробных условиях микробным консорциумом микроорганизмов, что приводит к получению богатого энергией биогаза. Процесс деградации происходит в Мет-Антенках, которые предназначены для обеспечения оптимальных условий для микробов (перемешивание, температура).
Дайджесты классифицируются в соответствии со схемой подачи (то есть партиями, непрерывными, полу непрерывными), количеством стадий (одна или две стадии) и температурой процесса, и гидродинамические условие, полностью смешанный, гибридный поток, который, в свою очередь, зависит от концентрации сырья.
Производимый биогаз считается чистым и экологически чистым биотопливом.
Он может быть либо оценен как транспортное биотопливо, либо после очистки, либо введен в общественную газотранспортную сеть. Другая возможность заключается в преобразовании биогаза в тепло и электроэнергию с помощью системы комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), которая в настоящее время является основным видом использования.
Вырабатываемая электроэнергия, как правило, подается в коммунальную сеть, а тепло может использоваться для, само потребления в анаэробных Мет-Антенках. После само потребления Мет-Антенка избыток тепла может быть передан на установку фермы или в близлежащий район. Тем не менее, большая часть произведенного тепла, как правило, теряется впустую, так как теряется в атмосферу, когда станции слишком удалены, чтобы распределять тепло в окружающий район.
Сбраживание, в дополнение к биогазу, представляет собой смесь микробной биомассы и непереваренного материала, которая также производится в больших количествах.
На сегодня Мет-Антенк, как правило, механически разделен на жидкие и твердые фракции, которые хранятся отдельно для удобства обращения и транспортировки. По этим причинам использование пищеварительного сырья в качестве удобрения или улучшения почвы в течение последних десятилетий вызвало большой интерес ученых.
Его полезность для сельскохозяйственных целей представляет собой экономическую и экологическую выгоду, например, замена коммерческих удобрений, что имеет первостепенное значение для рециклинга ограничительных питательных веществ, таких как фосфор. Например, ученые указали, что, в отличие от коммерческих удобрений, жидкое сбраживание может поддерживать или повышать урожайность культур лугов, и одновременно снижать потери питательных веществ в окружающую среду.
Однако использование сброженного осадка для внесения в почву также породило определенные недостатки. Таких, как, сброженный материал производится круглогодично, поэтому его необходимо хранить, так как он не может быть сразу использован на сельскохозяйственных землях.
Ограничения обусловлены, главным образом, стадиями роста сельскохозяйственных культур, типами почв и уровнями стабилизации. Действительно, фермы получают только тот объем сброженного материала, который они могут распределять на своих полях, в соответствии с правилами внесения питательных веществ с гектара, поскольку внесение удобрений в виде сброженного материала должно производиться в соответствии с конкретным планом внесения удобрений.