Μετατροπή CO2 σε CH4 με χρήση αναερόβιας λάσπης και Σιδήρου ή Μαγνησίου

Abstract

Η ανάγκη για χρήση ανανεώσιμών πηγών ενέργειας είναι πλέον εμφανής. Η αντικατάσταση των συμβατικών καυσίμων καθίσταται απαραίτητη καθώς οι επιδράσεις τους στο περιβάλλον είναι πολύ αρνητικές επιφέροντας σοβαρές συνέπειες και μεγάλη οικολογική καταστροφή. Έτσι η μελέτη για εναλλακτικές πηγές ενέργειας αποτελεί καταλυτικό παράγοντα ώστε να βελτιωθούν οι περιβαλλοντικές συνθήκες. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε η μετατροπή CO2 σε CH4 με χρήση αναερόβιας λάσπης και σιδήρου σε σκόνη ή μαγνησίου. Η μεθανογένεση γίνεται με μοναδική πηγή άνθρακα το CO2 και ως πηγή υδρογόνου λειτουργούν ο σίδηρος και το μαγνήσιο. Τα αποτελέσματα που πάρθηκαν από τις εργαστηριακές διαδικασίες που ακολουθήθηκαν δείχνουν ότι οι βέλτιστες συνθήκες παραγωγής μεθανίου είναι σε θερμοκρασία 33 οC και pH 6. Η αναερόβια κοκκώδης ιλύς περιέχει τους μεθανογόνους μικροοργανισμούς που μετατρέπουν το CO2 σε CH4. Η σημαντικότερη ομάδα μικροοργανισμών που συμμετέχει στην διαδικασία είναι οι hydrogenotrophic methanogens. Επίσης, από τα αποτελέσματα φαίνεται ότι το άζωτο επιδρά ανασταλτικά στην παραγωγή μεθανίου. Όταν αυξάνεται το ποσοστό του αζώτου φαίνεται ότι το ποσοστό του μεθανίου παραμένει σταθερό και ακολούθως αρχίζει η σταδιακή μείωση του και στα πειράματα του σιδήρου αλλά και στα πειράματα του μαγνησίου. Με σύγκριση των δύο διεργασιών, σιδήρου και μαγνησίου, διαπιστώνεται ότι και με τα δύο συστατικά το ποσοστό του μεθανίου που παράγεται είναι αρκετά υψηλό και κυμαίνεται σε εύρος 60 – 80 %. Παρόλα αυτά όμως, το μαγνήσιο σε μικρό χρονικό διάστημα διαλύεται πλήρως στο υγρό όποτε για περαιτέρω παραγωγή μεθανίου το πείραμα πρέπει να αρχίσει ξανά.