"Design and implementation of a sustainable solution for upgrading and distributing biogas in rural Tanzania."

Abstract

Toegang tot duurzame energie blijft een uitdaging in Tanzania, waar het gebruik van traditionele biomassa zoals hout en houtskool bijdraagt aan gezondheidsrisico’s en milieudegradatie. Biogas uit organisch afval biedt een alternatief, maar moet gezuiverd en gecomprimeerd worden om de kookefficiëntie te verbeteren en distributie mogelijk te maken. Deze thesis ontwikkelt een systeem om biogas, geproduceerd in Kimbiji, te zuiveren en te comprimeren. Daar produceert een anaerobe vergister ongeveer 100 l gas per dag met 35 % kooldioxide (CO2) en 260 ppm waterstofsulfide (H2S), wat moet reduceren tot 25 % CO2 en 5 ppm H2S. Een testopstelling aan Ardhi University bood de mogelijkheid om verschillende zuiveringstechnieken te vergelijken. Twee CO2-verwijderingsmethoden werden getest: absorptie met calciumhydroxide (Ca(OH)2) en waterscrubbing. Voor de H2S-verwijdering werden vier lokale absorberende materialen getest. Voor de opstelling in Kimbiji zijn Ca(OH)2-absorptie en verroeste ijzerwol voor CO2- en H2S-verwijdering gekozen. De CO2 concetratie bereikt 16% en het H2S-gehalte daalt tot 2 ppm. Om distributie te realiseren, wordt het gas gecomprimeerd tot 8 bar met zonne-energie en opgeslagen in LPG-tanks. Een techno-economische analyse toont dat kleinschalige biogaszuivering leidt tot een genivelleerde kostprijs van 1 572 TZS/kWh, wat niet rendabel is. Voor een groter systeem, in dit werk voorgesteld om 6 500 l biogas per dag te verwerken, bleek de kost slechts 241 TZS/kWh. Dit evenaart de lokale alternatieven.