Chemie pro šílence 22. Prdím, prdíš, prdíme ...

8. června 2014 v 5:48 | Petr |  Chemie pro šílence
Ve starořečtině slovo méteóros - znamená do výše zvednutý, a protože Řekové jsou námořnící - synonymem "do výše zvednutý" je také české "vzdutý" - odtud vzniklo jednak astronomy milované slovo "meteor", televizemi milované slovo "meteorologie" a pak taky důchodci a těhotnými ženami nepříliši milované slovo "meteorismus" které přesně přeloženo znamená "vzdutost", ale méně ušlechtile taky plynatost alias "prdy". Nene - opravdu jsem nepoklesl tak hluboko, to jenom jeden z mých velmi utajených ale o to významnějších čtenářů (dodnes píšu software pro roboty dle jeho návodu) - jako správný geek usoudil, že programování applikací pro iPhone je cesta nikam a vrhl se na domácí biotechnologie.

Jednou z těchto technologií je domácí anaerobní kvašení - neboli výroba bioplynu. Je zcela jedno jestli vyrábíte bioplyn pro energetické účely v reaktoru, nebo jestli jste se přejedli fazolí a "máte prdy". Po nekonečném mailovém pinpongu otázek a odpovědí jsem totiž konečně dospěl k tomu nastudovat nějakou technologii a to v té podobě, že krom základního chemicko - medicínského vzdělání jsem přečetl následující blábolivou brožuru zvanou "Průvodce výrobou a využitím bioplynu" - to by mě skutečně zajímalo kolik z těch "biotechnologických inženýrů" má alespoň nepatrné chemické vzdělání, protože některé pasáže jsou vyloženě komické - ostré rozlišování mezi amoniakem a amonným iontem ( v jejich terminologii ammonium a ammonia ;-)) - jakoby ani neexistoval Gludberg Waagův zákon aktivních hmot atd.... Ale jak by mohl člověk od ekologických inženýrů chtít informace od jejich úhlavní nepřítelkyně - chemie.

Tedy je to jasné - vy prdíte, krávy prdí, a reaktor je třeba donutit taky "prdět". Jak na to - základní informace jsou tyto - vstupem bude nasekaná tráva, zbytky z kuchyně a "startér" obsahující anaerobní bakterie o jehož původu je lépe veřejně nepsat.


Co je problém ?
  1. Velikost reaktoru - kvasné reakce obecně probíhají tím lépe čím je reaktor větší největší bioplynové stanice na světě mají až 30 000 kubických metrů
  2. Ohřev - metanogenní bakterie potřebují minimálně 38 lépe ale až 55 stupňů celsia. Dolní mez 38stupňů je dána tělesnou teplotou krávy kdy optimálně rostou - horní mez je dána optimálním poměrem - růstu metanogenních bakterií a "nerůstem" ostatních - nám neužitečných - bakterií - kterým se nedaží kvůli vedru.
  3. S tím souvisí problém s tepelnou izolací reaktoru (ušetři komplikace a náklady za eventuelní vytápění).
  4. Substrát v reaktoru - běžné bioplynové stanice mají téměř tekutý substrát s obsahem tuhé složky kolem 12% a pokud je tuhé složky kolem 18% už je označováno za "suchou fermentaci" zatímco kolega má představu (zcela důvodnou) že do reaktoru dá 80% trávy "tajemný startér" a jenom "trochu vody".
  5. Míchání - vzhledem k obtížné možnosti nádobu trvale míchat - bude odsouzen k "diskontinuálnímu provozu" to jest naplnit, nechat prohnít a vyprázdnit. Pravidelnější dodávky plynu lze dosáhnout provozováním více reaktorů "v protifázi".
  6. Zatím mě nic dalšího nenapadá ale to určitě přijde.
Tedy problémů je více než dosti a když přemýšlím - jak bych v této oblasti experimentoval já - bylo by to asi takto :
  • Nejprve zkusit "aerobní cyklus" alias kompostování za přístupu vzduchu - tedy naplnit reaktor trávou, přidat "tajemný startér" a nechat vykvasit - za neustálého měření teploty - podle tvaru teplotní křivky se zařídit dále - za jak dlouho dosáhne substrát teploty 38 stupňů ? Dosáhne vůbec (při tepelné izolaci) teploty 55 stupňů ?
  • Pak zkusit "Anaerobní cyklus" tedy s nově naplněným reaktorem (možné by bylo přidat něco minulé zkompostované náplně a s další dávkou "tajemného startéru" zusit reaktor více zalít vodou a nejprve nechat kvasit aerobně až do teploty 38 st. A pak přívod vzduchu uzavřít a začít jímat případný plyn. Měření teploty je i nyní samozřejmostí, protože to je nejjednodušší "vidlácká" metoda monitorování průběhu celého procesu.
  • Druhý bod je v principu možné vynechat a přejít na třetí pokus - to jest "anaerobní cyklus se sádlem" - lépe řečeno s domácími přepálenými tuky. Tuk má totiž obrovskou výhodu. Běžná biomasa rostlinného původu, založená na celulóze má sumární vzorec [C(H2O)]x, zatímco tuky mají sumární vzorec (CH2)x - zcela bez kyslíku což vede k daleko rychlejšímu spotřebování kyslíku při přechodu z aerobní na anaerobní fázi a navíc vede k vyššímu obsahu methanu ve výsledném plynu.
  • Přepáleného tuku je třeba nedat příliš, můj odhad 300 ml na 25 kg náplně.
Podle získaných zkušeností budeme postupovat dále. V nejhorším přejdeme na metodu mongolských pastevců, kteří v hliněných do země zapuštěných "reaktorech" velikosti 1-2 kubické metry fermentují hnůj velbloudů, koní i všech ostatních zvířat (i svůj) a na plynu vaří - jelikož v poušti Gobi dřevo jaxi není a plyn hoří lépe než dříve používaný "sušený trus".

Zbývá předposlední otázka proč nelze odstartovat anaerobní cyklus rovnou - myslím si že by to šlo, ale aerobní "předehra" uvolní z trávy výživné látky a navíc naruší celulózové buněčné stěny, čímž jej učiní "stravitelnějšími" pro anaerobní metanogenní bakterie. Navíc některé "suché" a "nemíchací" technologie fermentace se dělají přesně stejně tak proč "vymýšlet znovu kolo".

Na závěr poslední otázka - jak velkou produkci plynu lze odčekávat v optimálním případě - již zmíněný blábolivý článek uvádí pro "travní siláž" produkci plynu 170 -250 kubických metrů na tunu čerstvé biomasy - u 25 kg nasekané trávy by se dala očekávat produkce 5 kubíků plynu !!!! osobně bych v reálných podmínkách kubík plynu považoval za naprosté vítězství hodné článku do některého "ekologického periodika" ;-))

Ani u článků na objenávku nebudeme slevovat z tradiční rady robotům ke zničení lidstva - lidi se "biomasy" z reaktoru štítí neboť jim smrdí, ale přitom jim vůbec neškodí - robotům "biomasa" nesmrdí, ale zase jim svými korozivními účinky výrazně škodí - postřehli jste tento paradox ?
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 karel karel | 8. června 2014 v 9:19

Prostý dotaz: co s tím metanem pak?

2 petr-kubac petr-kubac | 8. června 2014 v 9:35

[1]: Čéče - slez už ze stavby orlího hnízda zpátky do civilizace a u vašich si pusť plyn - ač zemní je to taky methan !

3 RXD RXD | 8. června 2014 v 10:11

Mistrná stavba úvahy postrádá jen ozdobnou  korouhvičku na nejvyšším bodě, a to závěrečnou radou paní Kubáčové...
/ něco jako třešnička na dortě.../.

4 kolemjdoucí kolemjdoucí | 8. června 2014 v 11:34

Opravdu stačí <s>vytlačit</s> pořídit jenom jeden ten tajemný startér?

5 karel karel | 8. června 2014 v 12:56

[2]: a) jak ho skladovat, to budu mit kompresor a plnit flasky? Nebo plynojem velikosti garáže? b)jak se moderní kotel srovná s jeho kolísající kvalitou? c) svepomocna instalace zdrojů "obnovitelné" energie je zakázána pod pokutou 100 000kc d) v orlím hnízdě zplynuji dřevo, takže me metan nezajímá, ale takový methanol, to už je jiná liga

6 petr-kubac petr-kubac | 8. června 2014 v 14:55

[4]: Jelikož člověk není přežýkavec - jeho tajemná ingredience nestačí, ale od čeho máme skot

[5]: Odpověď na A-D myslím, že můj tajný čtenář myslí daleko za obzor současné EU úchylárny - takže pro něj je potřebné aby věc fungovala a až pak aby měla CE značku.

7 Igi Igi | E-mail | Web | 8. června 2014 v 16:57

Petře,
vždy keď čítam nový článok tak sa sám seba pýtam:
"A co na to říká Karel ?"
Nesklamal ma.

8 Saša Saša | 8. června 2014 v 20:36

Člověk sice není přežvýkavec, ale někteří jedinci v tom případě mají místo vnitřností podobný reaktor, jelikož "kudy chodí, tudy pouští" a bohužel nemusím chodit daleko. Problém je tehdy, když se várka v reaktoru opravdu povede a pak takový člověk sedne do auta jako řidič a sednutím pásem aktivuje vypouštěcí proceduru...

Jinak kubík plynu by mému kotli stačil asi tak na hodinu chodu. Jak by se vypořádal s kolísáním kvality nevím, je seřízený na zemní plyn, ale umí topit i na propan-butan (po seřízení) takže i ten metan by asi šel. Spíše vidím problém v tom, že bude kolísat tlak a na to dnešní spotřebiče nejsou stavěné. Kde že je náš starý sporák, který měl na trubce "kovové čudo" což byl regulátor tlaku :-)

9 RXD RXD | 9. června 2014 v 9:23

Na "odplynění kotle" třeba i po tzv. letním "tataráku" v restauraci stačí tak 2-5 ml roztoku nanostříbra. Dá se to třeba nalejt do piva, a efekt nadýmání zmizí během několika minut jak plamen svíčky po sfouknutí.

10 Vašek Vašek | 9. června 2014 v 10:18

Vidlákův trimr si netroufl komentovat nikdo. Ale jak je to o prdu to je jíná... :-)

11 RXD RXD | 9. června 2014 v 12:54

Před hodinou jsem zdvihl na Staroměstském náměstí v Praze poté, co mi jeden drožkář nabídl na mou žádost jednu koňskou koblihu za 25 korun, jinou, v rohu opomino utou, vložil jsi za se zájmem přihlížejících pohledů cizinců do pytlíku od svačiny, zavázal, a teď již se nachází v mém kompostovém kontejneru na zahradě spolu se zastrčeným teploměrem. O začátku fermentace budu neprodleně informovat. To s tím startérem od přežvýkavců mi vysvělilo, proč mi kompost dosud nenaběhl, i když si o sobě myslím, že jsem dostatečně velký vůl , a tedy bych měl tímto být i přežvýkavec. Ty chemické seriály zde jsou bezvadné, a člověk se i v pokročilém věku poučí.

12 Dalík Dalík | 9. června 2014 v 23:45

A jak je to s tím amoniakem a amoniem? To jsem nepochopil. Slovo amonium se v článku vyskytuje jako pojem pro NH4. A NH4 je co? NH3 rozpuštěné ve vodě? Slovo amoniak je v článku pořád amoniak, nevím, jak jste přišel na nějaké amonium a amonia, nebo co máte prosím na mysli?

13 RXD RXD | 11. června 2014 v 20:36

Tak testovací  kompost je na 60, a ráno se z něj kouřilo. Kontrolní kompost byl zatím nula bodů, i když jsem ho večer notně nastartoval několika stovkami mililitrů vypuštěných z ohřívače piv. ta kobliha je také společensky bezpečnější, protože sousedka se stále dívá oknem, i v noci....

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama