Integrazione di biogas trigenerazione per serre commerciali della regione del Volga

Identificazione del punto di dolore

Il Distretto federale del Volga, che comprende regioni come il Tatarstan, è un importante centro per l'agricoltura commerciale avanzata e su larga scala, in particolare complessi serra chiusi.La redditività economica di tali operazioni è continuamente minacciata dall'alto costo del riscaldamento invernale e dell'elettricità necessaria per l'illuminazione artificialeInoltre, per massimizzare il rendimento delle colture, questi ambienti chiusi richiedono un continuo supplemento di anidride carbonica (CO2) per la fotosintesi.La dipendenza da forniture esterne di gas naturale per il riscaldamento e l'acquisto di CO2 imbottigliato industriale genera spese operative elevate e volatili.

Scenario di integrazione

Un'ampia attività commerciale di serre per pomodori e cetrioli nella Repubblica del Tatarstan richiede un carico di base stabile di energia elettrica per i suoi impianti di illuminazione a LED supplementari,grandi quantità di energia termica per il riscaldamento idronico durante l'inverno prolungatoL'impianto genera rifiuti organici da ornamenti vegetali e prodotti non commerciabili, che in precedenza richiedevano una rimozione a pagamento.

Effetto di risoluzione

L'integrazione di un digestore anaerobico, unito a un'unità avanzata di calore e energia combinati (CHP) e a un sistema di depurazione dei gas di scarico, offre una soluzione completa di trigenerazione (potenza, calore, CO2).Il biogas generato dai rifiuti agricoli è utilizzato come fonte primaria di combustibile per i motori a combustione interna CHP.

Per garantire l'affidabilità e la longevità del motore CHP, il biogas grezzo deve essere sottoposto a un rigoroso condizionamento.la concentrazione di H2S viene ridotta chimicamente a parametri rigorosi di < 50 ppmDopo la combustione, il motore CHP opera con parametri termodinamici specifici, offrendo un rendimento elettrico di circa il 40% e un rendimento termico del 45%.L'energia termica viene catturata tramite scambiatori di calore a piastre e indirizzata nella rete di tubi idronici della serra.

Per questa applicazione agricola è fondamentale che i gas di scarico del motore CHP non vengano rilasciati nell'atmosfera.Il trattamento avviene attraverso un sistema di catalizzatore specializzato dotato di tecnologia SCR (Urea-Selective Catalytic Reduction)Questo sistema utilizza un catalizzatore a base di vanadio, riducendo le emissioni di ossido di azoto (NOx) a meno di 250 mg/Nm3 e riducendo il monossido di carbonio (CO) a livelli trascurabili.ora purificato in un gas ad alta concentrazione di CO2, viene trasportato in modo sicuro direttamente nel tetto della serra.Gli operatori delle serre della regione del Volga possono realizzare un ecosistema energetico a circuito chiuso, stabilizzando i loro costi operativi attraverso la generazione di risorse interne.