Le solaire, le vent, l'eau, la géothermie et la biomasse sont des sources de production d'énergie renouvelable. La production d'énergie à partir du soleil, du vent, de l'eau et de la géothermie nécessite des équipements coûteux. Même les modèles réduits d'énergie solaire et éolienne pour une maison de taille moyenne coûtent plus de 1 000 dollars US. Les individus ne peuvent pas penser à l'énergie provenant de l'eau et de la géothermie, car l'infrastructure requise coûtera le paradis. Ils nécessitent également un entretien régulier des pièces mobiles, des batteries et d'autres éléments. L'énergie renouvelable à partir de la biomasse est la forme la moins chère de toutes les sources mentionnées ci-dessus, qui nécessitent un investissement initial minimum et pratiquement aucun entretien. Les combustibles de biomasse tels que la végétation, les résidus de récolte, les déchets de bétail, les déchets de cuisine et les plantes aquatiques sont abondants dans la nature et facilement disponibles toute l'année. Un digesteur de biomasse de taille moyenne peut être construit avec environ 200 dollars américains.

Ici, j'ai essayé de produire de l'énergie à partir de la digestion anaérobie des mauvaises herbes.

nous avons eu une très bonne saison des pluies cette année dans notre région et tout le monde est heureux. Les pluies ont également contribué à la propagation et à la croissance rapide des mauvaises herbes dans les zones ouvertes. les routes, les jardins et tout! Il y a des mauvaises herbes, des mauvaises herbes, des mauvaises herbes partout …

Peu de nos voisins ont embauché de l'aide pour éliminer leur parcelle de terre. Certains les ont jetés et quelques-uns les ont entassés pour faire du compost. En outre, certains agriculteurs ont utilisé des désherbants chimiques / herbicides pour détruire complètement toutes ces mauvaises herbes de leurs terres agricoles. Et moi, j'ai laissé toutes ces mauvaises herbes dans notre jardin pour faire une expérience sur leur production d'énergie.

Cette instruction est destinée à l'homme ordinaire avec des étapes simples à suivre expliquant comment extraire efficacement l'énergie de toutes ces mauvaises herbes indésirables et utiliser les restes comme compost.

S'il vous plaît lire dessus et offrir vos commentaires et suggestions

Provisions:

Étape 1: Comment extraire l’énergie des mauvaises herbes?

Comment pouvons-nous extraire de l'énergie des mauvaises herbes?

L'énergie des mauvaises herbes peut être extraite par un processus de digestion anaérobie qui décompose les mauvaises herbes et produit du méthane. Le méthane est un gaz inodore, incolore et combustible. Il peut donc être utilisé comme énergie pour l’éclairage, la cuisine, le chauffage, le carburant pour les véhicules et pour le fonctionnement de groupes électrogènes produisant de l’électricité.

Comment ça marche…

Le processus de biogaz se déroule en trois étapes simples, à savoir l'hydrolyse, l'acidogenèse et la méthanogénèse. Différents groupes de bactéries sont responsables de chaque étape pour transformer les mauvaises herbes en énergie.

Hydrolyse

Au cours de l'hydrolyse, les polymères protéiques, glucidiques et gras présents dans les mauvaises herbes sont décomposés en petites molécules par différentes bactéries spécialisées. Ils produisent un certain nombre d'enzymes spécifiques qui accélèrent la décomposition des mauvaises herbes. La lignine, un composant végétal important, ne peut absolument pas être décomposée dans des conditions anaérobies. Dans les tissus végétaux, la cellulose et l'hémicellulose jouent un rôle de support dans les parois cellulaires. Celles-ci sont bien emballées dans la lignine et sont donc difficiles à atteindre pour les bactéries. Ainsi, en pulvérisant légèrement les mauvaises herbes, nous facilitons la décomposition des bactéries par les bactéries.

Acidogenèse, également connu sous le nom de fermentation

Dans le processus d’acidogenèse ou de fermentation, les mauvaises herbes dégradées sont converties en acide acétique, en dioxyde de carbone, en hydrogène et en acides gras volatils.

Méthanogénèse

La troisième et dernière étape de la production de biogaz est réalisée par les bactéries méthanogènes, qui sont divisées en deux groupes. Un groupe convertit l'acide acétique en méthane et l'autre en dioxyde de carbone et en hydrogène. La dégradation de l'acide acétique est responsable d'environ 70% du méthane produit, les 30% restants provenant du dioxyde de carbone et de l'hydrogène. Ces processus sont finement équilibrés et l'inhibition de l'un entraînera également l'inhibition de l'autre.

Auparavant, j’avais posté un article explicatif sur la construction d’un digesteur anaérobie de biogaz de taille moyenne en utilisant uniquement une lame de scie à métaux et un couteau, que vous pouvez voir à ce lien ici:

http: //www.instructables.com/id/Constructing-a-Med …

Ici, j'ai utilisé le même digesteur de biogaz pour réaliser cette expérience / étude utilisant uniquement des mauvaises herbes comme matière première pour produire du biogaz.

J'ai commencé à nourrir le digesteur de biogaz avec des mauvaises herbes pulvérisées depuis la dernière semaine de septembre 2014 et continue de le faire. Entre-temps, j'ai également recueilli des données sur la quantité de biogaz pouvant être produite et sur la quantité d'énergie pouvant être extraite des mauvaises herbes.

Les étapes suivantes expliqueront à quel point il est simple d'extraire de l'énergie des mauvaises herbes.

Étape 2: Recueillir les mauvaises herbes

La capacité du digesteur dans l’usine de biogaz que j’ai construite plus tôt est de 750 litres. Laissant environ 50 litres pour l’embarquement libre, on peut considérer que la capacité nette est de 700 litres. Avec 30 à 35 jours de temps de rétention, je peux nourrir environ 2,5 à 3,5 kilogrammes de mauvaises herbes par jour dans cette plante. Pour mon expérience avec les mauvaises herbes, j'ai choisi de nourrir environ 2,5 kg de mauvaises herbes fraîchement récoltées, mélangées avec suffisamment d'eau pour atteindre environ 20 litres de matière première diluée. Le mélange aura également un temps de rétention d'environ 35 jours dans le digesteur. Je recevrai également chaque jour environ 20 litres de lisier composté, qui peut être dilué et appliqué comme compost aux plantes du jardin.

J'ai expérimenté tous les types de mauvaises herbes du jardin potager et des zones environnantes. Ils comprennent des plantes adventices, des plantes grimpantes, des feuilles d’arbres, de l’herbe et tout ce qui est disponible à proximité. En raison des pluies, le sol était très doux et je pouvais arracher la plupart des mauvaises herbes avec des racines. Environ 4 kilogrammes de ces mauvaises herbes fraîchement récoltées donneront 2,5 kilogrammes de matière première après avoir coupé les racines et enlevé les parties ligneuses. Sinon, vous pouvez simplement collecter les coupures de mauvaises herbes sans les racines et les utiliser telles quelles. Vous pouvez également collecter à l’avance les exigences de trois à quatre jours et les conserver séparément.

Étape 3: Enlevez les racines et coupez les mauvaises herbes

Dans les images ci-dessus, vous pouvez voir que j'ai coupé les racines indésirables et les tiges issues des mauvaises herbes. Puis, en utilisant une cisaille à jardin, j'ai aussi réduit les mauvaises herbes à une taille raisonnable.

Pour évaluer la quantité de mauvaises herbes par kilo, j'ai pesé environ un kilo de mauvaises herbes hachées dans un sac. Le panier rouge dans l'image ci-dessous contient environ deux sacs et demi, soit 2,5 kg de mauvaises herbes hachées prêtes à être pulvérisées.

Je pense qu'il n'est pas nécessaire de peser les mauvaises herbes encore et encore tous les jours, car le panier rempli de mauvaises herbes hachées répondra aux besoins quotidiens.

Étape 4: Pulvériser les mauvaises herbes coupées

J'ai observé que l'alimentation des mauvaises herbes coupées directement dans la plante ne digérait pas complètement la matière première. En examinant de plus près le lisier, j'ai trouvé des herbes coupées partiellement digérées et égouttées avec le lisier. Il est donc préférable de pulvériser les mauvaises herbes avant de nourrir la plante.

en utilisant un pot en métal de rechange d'un broyeur à mélangeur, les mauvaises herbes ont été broyées avec une petite quantité d'eau en petites quantités.J'ai recyclé l'eau recueillie dans la cuisine qui servait à rincer le riz et les lentilles et à la diluer. Les mauvaises herbes pulvérisées ont ensuite été collectées dans un petit seau et transférées dans un autre plus grand, à proximité du digesteur de biogaz. J'ai également réutilisé l'eau utilisée pour nettoyer le pot en métal après utilisation, pour diluer les mauvaises herbes pulvérisées.

Pour pulvériser environ 2,5 kg de mauvaises herbes coupées en petites quantités, j'utilise un mélangeur / broyeur de 550 watts. Cela prend moins de 10 lots et environ 15 à 20 secondes par lot. La durée totale de fonctionnement utilisée est comprise entre 3 et 4 minutes par jour, pour laquelle les frais d'électricité s'élèvent à moins d'un dollar par mois.

Un mot de prudence ici … Ne pas utiliser d'eau chlorée. De même, n'utilisez pas d'eau savonneuse pour nettoyer les ustensiles. Nous utilisons chez nous de l'eau de forage qui ne contient pas de chlore ni aucun autre produit chimique.

Étape 5: Diluer avec de l'eau et alimenter le digesteur de biogaz

J'ai utilisé un seau d'une capacité de 20 litres pour transférer et diluer les mauvaises herbes pulvérisées près du point d'alimentation. Plus d'eau est ajoutée au bord du seau pour atteindre 20 litres. Le mélange broyé dilué est ensuite introduit dans le digesteur de biogaz à travers le tuyau d'alimentation. Ce processus est répétitif et doit être effectué quotidiennement pour obtenir une production ininterrompue de gaz.

Certaines particules de sol peuvent être collectées avec les mauvaises herbes. Ces particules peuvent se déposer au fond du mélange dilué. Par conséquent, ne videz pas le seau contenant les mauvaises herbes pulvérisées dans le tuyau d’alimentation et ne jetez pas le dépôt de terre.

Étape 6: Une étude sur la production d'énergie

Quelle quantité de gaz est produite par jour?

Le calcul de l'énergie produite de cette manière peut sembler ne pas être conforme aux procédures suivies par les scientifiques de manière contrôlée dans les laboratoires. Mais je n'ai pas ce genre d'installations à ma disposition. De plus, j'utilise ce gaz uniquement pour la cuisson, je l'ai donc comparé à la consommation normale de GPL chez nous.

En termes de mètres cubes

avec 2,5 kilogrammes de mauvaises herbes pulvérisées, voyons combien de cylindrée de gaz est produite:

Diamètre intérieur du réservoir de gaz = 80 centimètres (0,80 mètre) (le rayon est de 0,40 mètre)

Élévation moyenne due à la production de gaz = 45 centimètres (0,45 mètre)

Teneur cubique du gaz produit: 3,1428 X (0,40 X 0,40) X 0,45 = 0,226 mètre cube.

La quantité ci-dessus contient également des impuretés telles que le dioxyde de carbone, l'azote et le sulfure d'hydrogène.

Gaz de pétrole liquéfié (GPL) versus biogaz

Un autre test visant à déterminer l'efficacité réelle du biogaz consiste à comparer le gaz de pétrole liquéfié (GPL) normalement utilisé dans notre ménage.

Chez nous, une bouteille de GPL contenant près de 15 kilogrammes de gaz dure normalement environ 30 jours. Notre consommation représente donc environ 500 grammes de GPL par jour.

Comme vous pouvez le voir sur les images ci-dessus, j'ai placé les deux systèmes côte à côte (l'un utilisant le GPL et l'autre le biogaz). Le 13 octobre 2014, nous avons installé une nouvelle bouteille de GPL et commencé à utiliser simultanément le GPL et le biogaz. La bouteille de GPL a été entièrement vidée le 24 novembre 2014 et remplacée par une nouvelle.

La bouteille de GPL, qui ne dure normalement que 30 jours, est maintenant utilisée depuis 41 jours conjointement avec le biogaz. À raison de 500 grammes de GPL par jour, les 11 jours supplémentaires X 500 grammes = 5 500 grammes d'équivalent GPL ont été complétés par du biogaz.

Production de biogaz par jour à partir de mauvaises herbes équivalent au GPL = 5 500 grammes / 41 jours = 134,15 grammes

Ainsi, 0,226 mètre cube de biogaz produit chaque jour (mélangé avec du dioxyde de carbone, de l'azote et du sulfure d'hydrogène) nous ont donné 134,15 grammes d'énergie calorifique équivalente par rapport au GPL.

Étape 7: lisier de sortie

Chaque fois que le digesteur de biogaz est alimenté avec des mauvaises herbes pulvérisées, un volume égal de boue digérée est évacué par le tuyau de sortie. Ici aussi, j'ai utilisé un seau de 20 litres pour recueillir le lisier, qui peut être utilisé comme compost dans le jardin.

Étape 8: PH de lisier

J'ai testé le pH de la suspension à l'aide de bandelettes réactives. Le pH a été mesuré entre 7 et 8 par rapport au graphique de test fourni avec le kit. La suspension est légèrement alcaline en raison de la présence d'ammoniac produit par les mauvaises herbes. Je pense que cette boue convient bien comme compost au sol rouge de notre jardin, qui est un peu acide dans la nature.

Étape 9: Maintenance du système

Le digesteur anaérobie nécessite très peu d'entretien. Cependant, les étapes suivantes aideront à la production de gaz sans interruption.

Le processus anaérobie crée de la chaleur et de la vapeur d'eau se mélange également au biogaz. Cette vapeur d'eau va se condenser et peut être piégée dans un tuyau de gaz. Pour éviter cela, laissez la vanne de sortie fermée sur le réservoir de gaz après avoir utilisé le gaz. Cela aidera la plus grande partie de l'eau condensée à retomber dans le réservoir. Débranchez le tuyau de gaz une fois par semaine et vidangez l'eau condensée de la conduite.

Deuxièmement, la suspension dans la cuve doit être agitée pour empêcher la formation de croûte superficielle. Je fais cela après chaque alimentation en utilisant un bélier ventilé à travers le tuyau d'alimentation.

Étape 10: Résultat final

Il me faut moins d’une heure pour ramasser, nettoyer, hacher, pulvériser et nourrir les mauvaises herbes dans le digesteur anaérobie. Il faut moins de 5 minutes de mélange-broyeur pour pulvériser 2,5 kg de mauvaises herbes en petites quantités, ce qui est plus que compensé par le biogaz de sortie et le lisier digéré sous forme de compost.

Avantages du système

• Notre jardin potager est régulièrement désherbé
• Les mauvaises herbes sont utilisées pour extraire le biocarburant
• Le lisier digéré est recyclé en compost pour les plantes
• Le biocarburant répond à 25% de nos besoins en gaz de cuisson
• N'entraîne aucun coût de fonctionnement autre que quelques minutes d'électricité pour la pulvérisation des mauvaises herbes
• C'est aussi écologique

Quelques choses à faire et à ne pas faire

• Nourrir le digesteur de biogaz régulièrement
• Ne pas trop nourrir. Gardez les mauvaises herbes en excès pour demain
• Ne pas ramasser les mauvaises herbes des zones où des pesticides / herbicides ont été utilisés
• Ne pas utiliser d'eau chlorée. Nous utilisons de l'eau de forage pour tous nos besoins.
• Recycler l'eau autant que possible.
• N'utilisez pas d'eau savonneuse pour nettoyer les ustensiles de cuisine.

Cela fait presque trois mois que j'ai commencé à utiliser les mauvaises herbes pour produire de l'énergie. Le digesteur de biogaz est stabilisé et produit chaque jour un approvisionnement régulier en gaz et en boues compostées. Tous les quatre mois, j’économise une bouteille de GPL complète qui est complétée par du biogaz, presque sans frais. Comme mon digesteur de biogaz peut supporter plus de charge, je prévois d'augmenter progressivement l'apport de 2,5 kg à environ 3,5 kg.

J'espère que j'ai tout expliqué dans facile à suivre des étapes simples ici. Vos contributions, commentaires et suggestions sont les bienvenus.

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