ก๊าซชีวภาพ คืออะไร ?
ก๊าซชีวภาพ (Biogas) คือ ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติจากกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ด้วยวิธีทางชีววิทยา (Biological Treatment) ในสภาวะที่ไร้อากาศ (Anaerobic Digestion)ก๊าซชีวภาพมีก๊าซมีเทน (CH4) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นองค์ประกอบหลัก ส่วนก๊าซอื่นๆ เช่น ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ก๊าซแอมโมเนีย และก๊าซไฮโดรเจน จะมีปริมาณเล็กน้อย เนื่องจากก๊าซมีเทนเป็นก๊าซที่ให้ค่าพลังงานความร้อนสูง โดยสามารถให้พลังงานความร้อนได้สูงถึงประมาณ 9,000 กิโลแคลอรี/ลบ.ม. และโดยปกติก๊าซชีวภาพจะมีก๊าซมีเทนอยู่มากกว่า 60% จึงสามารถนำก๊าซชีวภาพไปใช้ประโยชน์ในรูปของพลังงานได้ เช่น เผาเพื่อใช้ประโยชน์จากความร้อนโดยตรง ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับขับเคลื่อนปั๊มน้ำหรือเครื่องยนต์ หรือเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า เป็นต้น
โดยทั่วไปก๊าซชีวภาพจะประกอบไปด้วยก๊าซหลายชนิด ส่วนใหญ่เป็น ก๊าซมีเทน (CH4) ประมาณ 50-70% ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ประมาณ 30-50% ส่วนที่เหลือเป็นก๊าซอื่นๆ เช่น แอมโมเนีย (NH3) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) และไอน้ำ (H2O) เป็นต้น บางครั้งอาจพบปริมาณก๊าซ H2S สูงถึง 1% (10,000 ppm, part per million) ในกรณีที่น้ำเสียนั้นมีองค์ประกอบของสารซัลเฟต (SO4) สูง
คุณสมบัติก๊าซชีวภาพ
ในการนำก๊าซชีวภาพมาใช้ประโยชน์ด้านพลังงาน ค่าพลังงานที่ได้จากก๊าซชีวภาพจะขึ้นกับสัดส่วน (%) ของก๊าซมีเทนที่มีอยู่ในเนื้อก๊าซชีวภาพ ซึ่งมีคุณสมบัติทั่วไป ดังนี้
คุณสมบัติก๊าซชีวภาพ |
ค่า |
ค่าความร้อน (Heating Value) |
21.5 MJ/m3
(อ้างอิงที่ CH4 60%) |
ความเร็วเปลวไฟ |
25 cm/s |
อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงในการเผาไหม้ทางทฤษฎี (A/F) |
6.19 m3-air/m3-gas |
อุณหภูมิเผาไหม้ในอากาศ |
650 deg C |
อุณหภูมิจุดติดไฟของ CH4 |
600 deg C |
ค่าความจุความร้อน (Cp) |
1.6 kJ/m3-deg C |
ความหนาแน่น |
1.15 kg/m3 | |