Αναερόβια Χώνευση

Ένα από τα κύρια περιβαλλοντικά προβλήματα της σημερινής κοινωνίας είναι η συνεχώς αυξανόμενη παραγωγή αποβλήτων. Σε πολλές χώρες η πρόληψη και η μείωση των αποβλήτων έχουν καταστεί σημαντικές πολιτικές προτεραιότητες και συνιστούν ένα σημαντικό μέρος των προσπαθειών για τη μείωση της περιβαλλοντικής ρύπανσης, των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου και τη μετρίαση των αλλαγών του παγκόσμιου κλίματος. Οι προηγούμενες πρακτικές της ανεξέλεγκτης εναπόθεσης των αποβλήτων δεν είναι πλέον αποδεκτές. Ούτε η ελεγχόμενη διάθεση στις χωματερές αλλά ούτε και η αποτέφρωση των οργανικών αποβλήτων δεν προτιμώνται ως τεχνολογίες, δεδομένου ότι τα περιβαλλοντικά πρότυπα που ισχύουν σήμερα είναι πολύ πιο αυστηρά, ενώ ζητούμενο είναι η ενέργεια ανάκτησης και η ανακύκλωση των θρεπτικών ουσιών και της οργανικής ουσίας.
Η παραγωγή βιοαερίου από την αναερόβια χώνευση των ζωικών περιττωμάτων και πολτών καθώς και ενός ευρέος φάσματος οργανικών αποβλήτων μετατρέπει αυτά τα υποστρώματα σε ανανεώσιμη ενέργεια και προσφέρει ένα φυσικό λίπασμα για τη γεωργία. Συγχρόνως, η αφαίρεση του υγρού οργανικού μέρους από τα ρεύματα των αποβλήτων αυξάνει την θερμαντική τιμή των υπόλοιπων αποβλήτων κατά την αποτέφρωση και τη σταθερότητα στις περιοχές των χωματερών.
Η αναερόβια χώνευση είναι μια μικροβιολογική διεργασία αποσύνθεσης της οργανικής ουσίας, απουσία οξυγόνου, η οποία είναι συνήθης σε πολλά φυσικά περιβάλλοντα και εφαρμόζεται σήμερα για να παραχθεί το βιοαέριο σε αεροστεγείς δεξαμενές που λειτουργούν ως αντιδραστήρες, οι οποίες συνήθως ονομάζονται χωνευτήρες. Ένα ευρύ φάσμα μικροοργανισμών εμπλέκεται στην αναερόβια διεργασία που έχει δύο κύρια τελικά προϊόντα: το βιοαέριο και το κομπόστ. Το βιοαέριο είναι ένα αέριο καύσιμο που αποτελείται από μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα και από μικρές ποσότητες άλλων αερίων και ιχνοστοιχείων. Το κομπόστ είναι το χωνευμένο υπόστρωμα, πλούσιο σε θρεπτικές ουσίες και έτσι χρησιμοποιείται ως λίπασμα για τα φυτά.
Η παραγωγή και η συλλογή του βιοαερίου από μια βιολογική διεργασία τεκμηριώθηκε για πρώτη φορά στο Ηνωμένο Βασίλειο το 1895 (METCALF και EDDY, 1979). Από τότε, η διεργασία αναπτύχθηκε περαιτέρω και εφαρμόστηκε ευρέως για την επεξεργασία απόβλητων
υδάτων και τη σταθεροποίηση της λάσπης. Η ενεργειακή κρίση στις αρχές της δεκαετίας του '70 αναθέρμανε το ενδιαφέρον για τη χρήση των ανανεώσιμων καυσίμων, συμπεριλαμβανομένου του βιοαερίου από την αναερόβια χώνευση. Το ενδιαφέρον για το βιοαέριο έχει αυξηθεί περισσότερο σήμερα λόγω των προσπαθειών σε παγκόσμια κλίμακα για την αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων στην παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, καθώς και της ανάγκης για εξεύρεση περιβαλλοντικά αειφόρων λύσεων
επεξεργασίας και ανακύκλωσης των ζωικών περιττωμάτων και των οργανικών αποβλήτων.
Οι εγκαταστάσεις βιοαερίου από αναερόβια χώνευση, που επεξεργάζονται τα γεωργικά υποστρώματα (όπως τα ζωικά περιττώματα και οι πολτοί, τα φυτικά υπολείμματα, οι ενεργειακές καλλιέργειες, τα οργανικά απόβλητα από τις αγροτοβιομηχανικές μονάδες και την βιομηχανία παραγωγής τροφίμων) είναι μερικές από τις πιο σημαντικές εφαρμογές της αναερόβιας χώνευσης σήμερα. Στην Ασία, αρκετά εκατομμύρια πολύ απλοί, μικρής κλίμακας χωνευτήρες βιοαερίου είναι σε λειτουργία σε χώρες όπως η Κίνα, η Ινδία, το Νεπάλ και το Βιετνάμ παράγοντας βιοαέριο για μαγείρεμα και φωτισμό. Αρκετές χιλιάδες γεωργικές εγκαταστάσεις αναερόβιας χώνευσης είναι σε λειτουργία στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική. Πολλές από αυτές είναι μεγάλης κλίμακας και με εφαρμογή υψηλής τεχνολογίας και ο αριθμός τους έχει αυξηθεί αρκετά τα τελευταία έτη. Μόνο στη Γερμανία το 2007 λειτουργούσαν περισσότερες από 3700 εγκαταστάσεις βιοαερίου.
Το βιοαέριο από την αναερόβια χώνευση είναι μια φτηνή και ουδέτερη σε CO2  πηγή ανανεώσιμης ενέργειας, που προσφέρει τη δυνατότητα αξιοποίησης και ανακύκλωσης ενός ευρέως φάσματος γεωργικών υπολειμμάτων και υποπροϊόντων, διάφορων βιολογικών αποβλήτων, υγρών οργανικών αποβλήτων από τη βιομηχανία, και της ιλύος καθαρισμού των λυμάτων με έναν αειφόρο και φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο. Συγχρόνως, παρέχει διάφορα κοινωνικό-οικονομικά οφέλη συνολικά για ολόκληρη την κοινωνία καθώς επίσης και για τους εμπλεκόμενους χειριστές των εγκαταστάσεων βιοαερίου (αγρότες).