Εισαγωγή- Ιστορική Αναδρομή 

Η Αναερόβια Χώνευση (ΑΧ), βασική διαδικασία παραγωγής βιοαερίου καταγράφεται ιστορικά από τον 10 αιώνα π.Χ όταν οι Ασσύριοι τη χρησιμοποιούσαν για θέρμανση νερού όπως επίσης και στην Περσία κατά τη διάρκεια του 16ου μ.Χ. αιώνα.

Ο πρώτος χωνευτής χτίστηκε τη δεκαετία του 1840 στην Πόλη του Otago, Νέα Ζηλανδία. Η πρώτη μονάδα ΑΧ χτίστηκε σε μια αποικία λεπρών στη Βομβάη της Ινδίας το 1859.

 Η πρώτη μονάδα με πρώτη ύλη λύματα έγινε στην Αγγλία το 1895, όπου το παραγόμενο βιοαέριο χρησίμευε για να τροφοδοτήσει το δημόσιο φωτισμό στους δρόμους του Έξετερ. Η πρώτη μονάδα βιοαερίου μεγάλης κλίμακας κατασκευάστηκε το 1911 στο Birmingham της Αγγλίας χρησιμοποιώντας σαν πρώτη ύλη τα λύματα της πόλης, ενώ η πρώτη μονάδα με πρώτη ύλη στερεά απόβλητα κατασκευάστηκε στην Αλγερία το 1938.

 Μεγάλη ώθηση δόθηκε με την ανάπτυξη της επιστήμης της μικροβιολογίας που οδήγησε σε έρευνα τον Buswell τη δεκαετία του 1930 για τον προσδιορισμό αναερόβιων βακτηρίων και τις συνθήκες που προάγουν την παραγωγή μεθανίου.

Η τεχνολογία έκτοτε συνεχώς εξελίσσεται, χρησιμοποιώντας σήμερα Τεχνολογίες Αναλυτικών Διεργασιών και Xημειομετρίας (Process Analytical Technologies and Chemometrics-PAT & PAC), με παραλαβή δειγμάτων σύμφωνα με την Theory of Sampling-TOS, την συνεισφορά Φασματοσκοπίας Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (Nuclear Magnetic Resonance- ΝΜR), Φασματοσκοπίας Εγγύς Υπερύθρου( Near Infrared –NIR) και της Ακουστικής Χημειομετρίας (Αcoustic Chemo metrics) που παρουσιάζεται σαν μια διεπιστημονική προσέγγιση στην παρακολούθηση της διαδικασίας της ΑΧ.

1. Παραγωγή βιοαερίου -βιομεθανίου

Το βιοαέριο παράγεται σε κατάλληλους χωνευτές (digesters) με την τεχνολογία της ΑΧ (κατηγορία ιδ και ιε του Νόμου 3851/2010) χρησιμοποιώντας σαν πρώτη ύλη κυρίως:

  • Ζωικά υποπροϊόντα της κατηγορίας 2 και 3 σύμφωνα με το άρθρο 3 παράγραφος 22 και το άρθρο 32 παράγραφος 1 του κανονισμού 1096/2009/ΕΚ
  • Υποπροϊόντα από γεωργία, κηπευτική, υδατοκαλλιέργεια, δασοκομία, θήρα και αλιεία προετοιμασία και επεξεργασία τροφίμων (Κωδικός 02 του Ευρωπαϊκού Καταλόγου αποβλήτων)
  • Ενσιρώματα και υπολείμματα ενεργειακών φυτών, τα οποία αναφέρονται -σύμφωνα με το άρθρο 1 του ΦΕΚ 554 /08-03-2013 (Εικόνα 1). Το βιοαέριο αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (CH4) 55-70% και διοξείδιο του άνθρακα (CO2) 30- 45%. Η θερμογόνος δύναμη του βιοαερίου είναι συνήθως 22 MJ/Nm3 =6,1 kWh/ Nm3 = 19,3 2 MJ/kg ή 23 MJ/Nm3 = 6,5 kWh/ Nm3 = 20,2 MJ/kg, µε πυκνότητα μεθανίου, υδρογόνου και διοξειδίου του άνθρακα 0,72kg/m 3 @200 C, 0,09kg/m 3 @200 C, 1,97kg/m 3 @200 C, αντιστοίχως.