Chắc hẳn bạn đã rất quen thuộc với tên gọi của khí biogas. Tuy vậy, không phải ai cũng hiểu hết được về loại khí này. Vậy khí biogas là gì? Loại khí này có độc không? Cơ chế hình thành và ứng dụng của khí biogas thế nào? Những thắc mắc trên sẽ được chúng tôi chia sẻ trong bài viết sau đây.

Contents

Khí Biogas là gì? Khí này có độc không?

Khí biogas hay còn gọi là khí sinh học. Thành phần chính của loại khí này là hỗn hợp khí methane (CH4 – 50.60%), CO2 (>30%) và một số chất khác phát sinh từ sự phân hủy hợp chất hữu cơ như hơi nước, O2, N2, H2S, CO.

Khí biogas thường được sản xuất bằng cách ủ kín các chất thải hữu cơ trong chăn nuôi, rác thải sinh hoạt. Loại khí này có khả năng bắt lửa cao, chất dễ cháy trong khí biogas là CH4 nên có thể dùng làm nguồn khí đốt phục vụ sinh hoạt hoặc chuyển thành điện năng.

Từ những thành phần trên có thể thấy, khí biogas là khí độc, nếu hít phải lượng lớn khí này có thể dẫn đến tử vong. Tuy vậy, sau khi được xử lý thành nguyên liệu đốt, thắp sáng thì nó sẽ không ảnh hưởng đến sức khỏe con người nữa. Đồng thời, nó có ý nghĩa lớn lao trong việc bảo vệ môi trường, hạn chế hiệu ứng nhà kính.

Cơ chế hình thành khí Biogas

Khí biogas cần trải qua quá trình phân hủy các chất thải hữu cơ dưới tác động của vi sinh yếm khí tạo thành các chất hòa tan và chất khí. Tiếp với nhiều phản ứng hóa học khác nhau, các khí như oxy, carbon, hydro sẽ chuyển thành carbornic và khí methane.

Cơ chế hình thành khí biogas sẽ được diễn ra theo 2 con đường khác nhau, cụ thể:

Cơ chế thứ nhất:

Giai đoạn 1: Đây là giai đoạn Acid hoá Xenlulozơ ((C6H10O5)n + nH2O -> 3nCH3COOH) và tạo muối (CH3COOH + NH4OH -> CH3COONH4 + H2O
Giai đoạn 2: Đây là giai đoạn lên men khí Methane (CH3COONH4 + H2O -> CH4 + CO2 + NH4OH) nhờ sự thủy phân của muối hữu cơ.

Cơ chế thứ 2:

Giai đoạn 1: Xảy ra phản ứng Acid hoá Xenlulozơ ( (C6H10O5)n + nH2O -> 3nCH3COOH), đồng thời tạo ra CO2 và H2 thông qua sự thủy phân acid (CH3COOH + 2H2O -> 2CO2 + 4H2).
Giai đoạn 2: Tổng hợp khí Methane từ phản ứng hóa học giữa CO2 và H2 (CO2 + 4H2 -> CH4 + 2H2O).

Ứng dụng của khí Biogas trong thực tiễn

Công nghệ biogas là một trong những sáng kiến hiện đại, giúp đem đến giá trị to lớn cho môi trường và con người. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến:

Dùng hầm biogas trong chăn nuôi: giúp chuồng trại sạch sẽ, hạn chế mùi hôi thối; xử lý triệt để các chất thải chăn nuôi, giảm thiểu giun sán và bệnh truyền nhiễm.
Sản xuất nguồn cung năng lượng sạch: tạo lửa để đun nấu thực phẩm; tạo điện năng để thắp sáng; tạo nhiên liệu sử dụng cho đốt cháy động cơ;….
Ứng dụng trong nông nghiệp: Các chất thải chăn nuôi sau khi cho vào hầm biogas sẽ chuyển hóa thành khí sinh học. Phần cặn bã còn lại dùng để ủ phân bón hữu cơ giúp cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng. Nước thải từ hầm biogas sẽ dùng để tưới trực tiếp cho hoa màu.