Относительно новые для России альтернативные газы: это метан угольных пластов – шахтный газ (Ш Г) и метан угольных пластов и биогазы (БГ), получаемые из различных органических отходов

· Биогазы можно разделить по месту образования на три группы:

· ШГ, который выделяется из угольных пластов или угольный метан;

· БГТБО, выделяющиеся из твердых бытовых отходов (ТБО) на городских свалках;

· БГКОС, которые образуются при обезвреживании городских канализационных стоков в метантенках;

· БГСХП, которые образуются при обезвреживании отходов сельскохозяйственных предприятий в биореакторах.

Источником ШГ являются угольные пласты, выделяющие метан - шахтный газ. Эти газы широко используются за рубежом. В России только начинают изучать и разрабатывать способы извлечения и использования их. Особенностью ШГ является то, что это смесь метана с воздухом. Максимальное содержание метана составляет 60%. метана и Ресурсы ШГ гигантские. По данным ОАО «Газпром» запасы метана в угольных бассейнах России оценивается в 49 трлн м³. По прогнозам Госкомэкологии в 2005 году в городах и поселках городского типа накоплено 35 млн т ТБО на закрытых свалках и полигонах. По данным Госстроя России, площадь закрытых свалок составляет около 50 тыс. га. Свалочные массы бытовых отходов в течении 20–25 лет генерируют газ, содержащий 50–65% метана. Производство БГ не требует специальных установок. Свалочные отложения генерируют БГ самопроизвольно. Основные затраты приходятся на сбор, очистку и транспортировку газа. В этом отношении свалки можно считать аналогами месторождений природного газа. Масштабы образования газа и дешевизна добычи делают свалки ТБО одним из перспективных источником энергии. По существующим нормам в городах и поселках РФ в течение года образуется около 45 млн т ТБО. Около 85–90% этих отходов вывозится на свалки. Из одной тонны ТБО может быть получено от 100 до 240 м³ БГ с теплотой сгорания 18–25 МДж/м³.   

Рассмотрим возможность использования газов, образующихся при обезвреживании отходов сельскохозяйственных производств – БГ СХП.

Количество БГ СХП определить достаточно сложно, т.к. оно зависит от вида животных, от его поголовья и других факторов. Ежегодное количество отходов сельскохозяйственных производств России при обработке их в биореакторах с метановым процессом сбраживания позволит получить примерно 6000 млн м³ газа, в котором содержание метана может находиться в пределах от 55 до 75 %. Низшая теплота сгорания будет меняться в пределах от 19,66 до 26,82 МДж/м³.

Еще один источник БГ это метантенки городских канализационных сооружений. Рассмотрим теоретический потенциал выхода БГ КОС.

Выделение метана при обработке сточных вод на городских канализационных очистных сооружениях может быть только в случае использования метантенков. (К сожалению, на многих очистных станциях метантенки заменили аэротенками.) Экономически выгодно получать БГ КОС только на очистных сооружениях городов с населением не менее 100 тыс. человек. Исходя из нормированного суммарного количества сточных вод городов можно, получить около 1600 млн. м³ газа в год. Содержание метана в БГ КОС находится в пределах от 60 до 65 %.

Основным горючим компонентом у всех выше рассматриваемы энергоносителей является метан – СН₄, содержание которого может изменяться в пределах от 35 до 75 %. В их состав входит большое количество балластных примесей в виде азота, кислорода и углекислого газа. В них могут присутствовать различные примеси, состав которых зависит от технологического процесса образования и исходного сырья, поэтому требуется проводить очистку газов от вредных примесей и в некоторых случаях обогащение горючими компонентами за счет уменьшения балласта.

Усредненный состав газов БГ представлен в табл. 5. Некоторые комментарии к таблице. ШГ БГ ТБО имеют переменный состав из-за разбавления их воздухом при сборе. БГ КОС характеризуется более стабильным составом. Содержание основного горючего компонента – метана – на разных очистных сооружениях изменяются от 60 до 65% по объему. Более значительные колебания состава газа наблюдаются при переработке отходов сельскохозяйственного производства, при этом в газе присутствует довольно значительное количество сероводорода. Поэтому перед использованием требуется очистка газа от H₂S. 1 м³ БГ эквивалентен 6,1 кВт.

Таблица 5