Đồ án Nghiên cứu sử dụng khí Biogas để chạy máy bơm nước

MỤC LỤC I. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU. 1.1.NHỮNG VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA VIỆT NAM VÀ TOÀN CẦU HIỆN NAY. 6 1.2. SỰ CẦN THIẾT PHẢI CÓ NGUỒN NHIÊN LIỆU THAY THẾ. 9 1.3. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI. 10 1.3.1. Mục đích của đề tài. 10 1.3.2. Ý nghĩa khoa học của đề tài. 10 II. NHU CẦU NĂNG LƯỢNG Ở MỘT TRẠI CHĂN NUÔI. 11 2.1. NHU CẦU NĂNG LƯỢNG CỦA MỘT TRẠI CHĂN NUÔI. 11 2.1.1. Nhu cầu đun nấu. 11 2.1.2. Nhu cầu chạy các động cơ đốt trong. 12 2.1.3. Nhu cầu thắp sáng. 12 2.2. NGUỒN CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG HIỆN NAY Ở TRẠI CHĂN NUÔI. 12 2.2.1. Năng lượng mặt trời. 12 2.2.2. Năng lượng gió. 13 2.2.3. Thuỷ điện và thuỷ điện nhỏ. 13 2.2.4. Nguồn năng lượng khác. 14 2.3. TÍNH TOÁN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG CỦA MỘT TRẠI CHĂN NUÔI. 15 III. SẢN XUẤT BIOGAS. 16 3.1. SƠ ĐỒ SẢN XUẤT BIOGAS. 16 3.2. TÍNH NĂNG CỦA BIOGAS. 17 3.3. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG BIOGAS HIỆN NAY. 18 3.4. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BIOGAS ĐỂ CHẠY ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG. 19 3.4.1. Mức độ ứng dụng 20 3.4.2. Chi phí lắp đặt 20 3.4.3. Chi phí vận hành, bảo dưỡng 20 IV. HỆ THỐNG CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG CHO TRẠI CHĂN NUÔI SỬ DỤNG BIOGAS. 21 Sơ đồ hệ thống. 21 V.LỌC VÀ LƯU TRỮ BIOGAS 5.1. THIẾT KẾ HỆ THỐNG LỌC H2S VÀ LOẠI TRỪ CO2. 21 5.1.1 lý thuyết về hấp phụ và hấp thụ. 22 5.2. CÔNG NGHỆ XỬ LÍ KHÍ H2S VÀ CO2 24 5.2.1. Nguyên tắc 24 5.2.2. Các phương pháp khử CO2 và H2S 24 5.2.3. Lựa chọn công nghệ xử lý CO2 và H2O. 25 5.2.4. Sơ đồ hệ thống thiết bị xử lý khí Biogas. 25 5.2.4.1. Thiết bị tách H2S. 25 5.2.4.2. Thiết bị tách CO2. 26 5.2.4.3. Sơ đồ hệ thống tách H2S và CO2. 28 5.3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG LƯU TRỮ BIOGAS. 29 VI. THIẾT KẾ BỘ TẠO HỖN HỢP BIOGAS KHÔNG KHÍ CHO ĐỘNG MÁY BƠM 30 6.1. CHỌN ĐỘNG CƠ KHẢO SÁT HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 30 6.1.1 Giới thiệu động cơ. 30 6.1.2. Những thông số kỹ thuật của động cơ. 32 6.1.3.Khảo sát hệ thống nhiên liệu 33 6.2. TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ.KHI SỮ DỤNG DIESEL 36 6.2.1.Các thông số cho trước 36 6.2.2.Các thông số chọn của động cơ. 37 6.2.3.Thông số tính toán. 37 6.2.3.1. Quá trình nạp. 37 6.2.3.2. Quá trình nén. 38 6.2.3.3. Quá trình cháy. 40 6.2.3.4. Quá trình giãn nở. 43 6.2.3.5. Thông số chỉ thị. 45 6.2.3.6. Thông số có ích. 47 6.3. TÍNH TOÁN NHIỆT KHI ĐỘNG CƠ DÙNG BIOGAS. 50 6.3.1.Các thông số cho trước 50 6.3.2.Các thông số chọn của động cơ. 50 6.3.3.Các thông số tính toán. 51 6.3.3.1.Xác định thành phần nhiên liệu có trong 1Kg hổn hợp. 52 6.3.3.2.Lượng sản vật cháy của 1Kg nhiên liệu. 53 6.3.3.3.Lượng không khí cần thiết để đốt cháy 1Kg hổn hợp. 54 6.3.3.4.Lượng sản vật cháy của 1Kg hổn hợp 55 6.3.3.5.Tính quá trình nạp. 56 6.3.3.6.Quá trình nén. 57 6.3.3.7.Quá trình cháy. 62 6.3.3.8.Quá trình giãn nở. 64 6.3.3.9.Thông số chỉ thị. 65 6.3.3.10.Thông số có ích. 66 6.3.3.11.Vẽ đồ thị công 69 6.3.4. Bảng so sánh các thông số tính toán. 71 6.4. CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 74 6.4.1.Phương án dùng bugi đánh lửa . 75 6.4.2. Phưong án phun nhiên liệu mồi. 77 6.4.3. So sánh các phương án trên và chọn phương án 79 6.5. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN BỘ HỔN HỢP 79 6.5.1. Nhiệm vụ của bộ tạo hổn hợp 79 6.5.2. Cơ sở lý thuyết điều chỉnh hổn hợp 80 6.5.3. Các phương án thiết kế.bộ hổn hợp 84 6.5.4. Tính toán kích thước bộ hổn hợp 85 6.5.5. Kết cấu của bộ hổn hợp 91 6.6. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN VAN TIẾT LƯU 91 6.6.1. Nhiệm vụ của van tiết lưu 91 6.6.2. Tính toán van tiết lưu 92 6.7THIẾT KẾ CẢI TẠO BỘ ĐIỀU TỐC 95 6.7.1. Nhiệm vụ bộ điều tốc 91 6.7.2. Bộ điều tốc của động cơ KOBUTA125 92 6.7.3. Bộ điều tốc sau cải tạo 96 6.7.4. Tính toán tỷ số truyền của cần điều khiển 98 LỜI NÓI ĐẦU Những năm gần đây, con người trên trái đất của chúng ta đã phải chịu nhiều tai hoạ do thiên nhiên gây ra: lũ lụt, bão gió, hạn hán, cháy rừng, các bệnh dịch.Vấn đề môi trường là một vấn đề được quan tâm hàng đầu ở nhiều quốc gia trên thế giới. Hằng năm con người đã thải vào môi trường hàng triệu chất thải các loại, làm ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm nguồn đất đai, và đặc biệt là các chất thải khí làm ô nhiễm nguồn không khí, làm thủng tầng ôzôn, gây hiệu ứng nhà kính. Trong các chất độc hại thì NOx, HC, CO,. .. do các loại động cơ thải ra, là nguyên nhân chính gây ô nhiễm bầu không khí, ảnh hưởng tới sức khoẻ con người, nhiều năm trở lại đây có nhiều căn bệnh hiểm nghèo xuất hiện rất nhiều, tỷ lệ mắc bệnh một ngày một cao. Cho tới ngày nay mặc dù nền khoa học thế giới đã có những bước tiến vượt bậc. Đặc biệt trong công nghệ thông tin, cho phép các nhà khoa học có thể đi sâu vào nghiên cứu quá trình cháy của động cơ, nhằm hoàn thiện quá trình cháy, tăng công suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu nồng độ các chất độc hại trong khí xả. Nhưng cho đến nay, câu trả lời cho vấn đề nêu trên vẫn chưa làm thoả mãn các nhà bảo vệ môi trường. Nồng độ các chất độc hại có trong khí xả động cơ vẫn còn cao so với mong đợi của các nhà khoa học. Một xu hướng hiện nay, là nghiên cứu thay thế sử dụng nhiên liệu truyền thống: xăng, dầu diesl,... bằng các loại nhiên liệu “sạch” cho các loại động cơ như: năng lượng mặt trời, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hoá lỏng, năng lượng điện, khí sinh vật Biogas. ..Việc nghiên cứu đa dạng hoá nguồn năng lượng, làm ổn định nguồn năng lượng cho sản xuất và đời sống sẽ giải quyết những vấn đề trên để có một chiến lược phát triển bền vững lâu dài. Để tận dụng nguồn năng lượng tại chỗ, giảm chi phí cho chăn nuôi sản xuất chúng em tiến hành nghiên cứu sử dụng khí Biogas chạy máy phát điện cỡ nhỏ. Trong đề tài em đã tiến hành cải thiện động cơ nguyên thuỷ sang sử dụng nhiên liệu Biogas, để tìm ra một hướng đi mới em đã thiết kế hệ thống điều khiển cấp khí Biogas bằng điện. Sau một thời gian làm đề tài, với sự nỗ lực của bản thân với sữ giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn, bạn bè, đề tài đã hoàn thành. Tuy nhiên, do thời gian, trình đỗ cũng như kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, chắc hẳn đề tài còn nhiều thiếu sót và chưa đáp ứng đầy đủ tính khoa học của đề tài. Kính mong quý thầy cô giáo gúp đỡ và góp ý để đề tài ngày càng hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo, các thầy ở xưởng động cơ và ô tô, đặc biệt là thầy giáo GS.TSKH Bùi Văn Ga đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án. Đà nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2007. Sinh viên thực hiện Lê Quang Thuận I. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU. 1.1.NHỮNG VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA VIỆT NAM VÀ TOÀN CẦU HIỆN NAY. Tài nguyên và môi trường có vị trí đặc biệt quan trọng đối với con người và phát triển. Tạo hóa đã sinh ra chúng ta và hành tinh bé nhỏ để nuôi dưỡng chúng ta từ bao đời nay. Hàng ngày chúng ta sử dụng không khí, nước, thực phẩm để tồn tại và sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên và môi trường để đáp ứng các nhu cầu thiết yếu của mình. Mỗi sự biến đổi của tự nhiên, của môi trường đều liên hệ mật thiết đến chúng ta, sự đe dọa nào đối với thiên nhiên, môi trường cũng chính là đe dọa đối với chúng ta. Thế nhưng, việc mở rộng quy mô hoạt động của con người trong những thập niên gần đây, đặc biệt là cùng với những tiến bộ của khoa học và kỹ thuật, con người đã gây nên những vấn đề hết sức nghiêm trọng. Đó chính là vấn đề ô nhiễm môi trường và sự cạn kiệt của nguồn tài nguyên thiên nhiên vốn đã hữu hạn của hành tinh chúng ta. Điều đó làm cho con người phải thừa nhận rằng sự phát triển kinh tế nhằm làm cho cuộc sống trở nên thịnh vượng hơn, nếu không được quản lý tốt có thể sẽ hủy hoại sự sống của loài người chúng ta. Tuy nhiên, chúng ta cũng phải thừa nhận rằng, sự tồn tại của con người cũng không thể tránh khỏi những tác động lên môi trường. Bản thân tự nhiên không phải luôn ở trạng thái tĩnh mà trái lại nó luôn vận động. Chúng ta coi trọng công tác bảo tồn không có nghĩa là chúng ta xác định tình trạng lý tưởng mà tại đó con người không tác động gì đến môi trường. Điều tốt nhất chúng ta có thể làm là giảm thiểu những ảnh hưởng tiêu cực do các hoạt động của chúng ta lên môi trường hiện nay cũng như trong tương lai. Đất là nguồn tài nguyên vô giá đang bị xâm hại nặng nề. Số liệu của Liên hợp quốc cho thấy cứ mỗi phút trên phạm vi toàn cầu có khoảng 10 ha đất trở thành sa mạc. Diện tích đất canh tác trên đầu người giảm nhanh từ 0,5 ha/người xuống còn 0,2 ha/đầu người và dự báo trong vòng 50 năm tới chỉ còn khoảng 0,14 ha/đầu người. Ở Việt Nam, số liệu thống kê cho thấy sự suy giảm đất canh tác, sự suy thoái chất lượng đất và sa mạc hóa cũng đang diễn ra với tốc độ nhanh. Xói mòn, rửa trôi, khô hạn, sạt lở, mặn hóa, phèn hóa..v.v. đang xảy ra phổ biến ở nhiều nơi đã làm cho khoảng 50% trong số 33 triệu ha đất tự nhiên được coi là “có vấn đề suy thoái”. Nước là nguồn tài nguyên không thể thay thế cũng đang đứng trước nguy cơ bị suy thoái mạnh trên phạm vi toàn cầu, trong đó nước thải là nguyên nhân chính. Theo số liệu thống kê, hàng năm có khoảng hơn 500 tỷ m3 nước thải (trong đó phần lớn là nước thải công nghiệp) thải vào nguồn nước tự nhiên và sau 10 năm thì số lượng này tăng gấp đôi. Khối lượng nước thải này làm ô nhiễm hơn 40% lưu lượng nước ổn định của các dòng sông trên trái đất. Ở nước ta, hàng năm có hơn một tỷ m3 nước thải, mà hầu hết là chưa qua sử lý được thải ra môi trường. Dự báo nước thải sẽ tăng hàng chục lần trong quá trình đẩy mạnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Khối lượng nước thải này đã, đang và sẽ làm nhiều nguồn nước trên phạm vi cả nước ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt là các sông hồ tại các đô thị lớn. Rừng là chiếc nôi sinh ra và che chở cho loài người cũng đang phải đối mặt với sự suy giảm nhanh về số lượng và chất lượng. Vào thời kỳ tiền sử, diện tích rừng đạt tới 8 tỷ ha (che phủ 2/3 diện tích lục địa), đến thế kỷ 19 còn khoảng 5,5 tỷ ha và hiện nay chi còn khoảng 2,6 tỷ ha. Số liệu thống kê cho thấy diện tích rừng đang suy giảm với tốc độ chóng mặt (mỗi phút mất đi khoảng 30 ha rừng) và theo dự báo với tốc độ này chỉ khoảng 160 năm nữa toàn bộ rừng trên trái đất sẽ biến mất. Cùng với rừng, đa dạng sinh học cũng đóng vai trò quan trọng đối với con người và thiên nhiên. Từ nhiều thập kỷ nay, hoạt động của con người đã tác động mạnh tới thế giới sinh vật, được xem là tương đương hoặc thậm chí lớn hơn nhiều so với các đợt tuyệt chủng lớn nhất trong thời tiền sử. Việt Nam là nước có mức độ đa dạng sinh học đứng thứ 10 thế giới, nhưng tốc độ suy giảm được xếp vào loại nhanh nhất. Nhiều hệ sinh thái tự nhiên bị xâm phạm, suy giảm diện tích. Trong gần không đầy 50 năm, diện tích rứng ngập mặn suy giảm gần. Những con số thống kê cho ta thấy bức tranh ảm đạm về tình trạng suy thoái tài nguyên và môi trường ở quy mô toàn cầu và ở nước ta. Có rất nhiều vấn đề được đề cập đến, nhưng trong đó đáng lưu tâm nhất đó là hiện tượng trái đất đang ấm dần lên. Hành tinh của chúng ta là một thể thống nhất, do đó khi có bất kì một yếu tố nào thay đổi thì nó sẽ gây nên những phản ứng dây chuyền đến các yếu tố khác. Sự ấm dần lên của trái đất sẽ kéo theo sự thay đổi về khí hậu theo chiều hướng bất lợi, mà cụ thể là sẽ làm cho thiên tai thường xuyên xảy ra với tần suất cao và diễn biến phức tạp hơn, những đợt hạn hán và lũ lụt sẽ càng thêm dữ dội. Riêng ở Việt Nam vào năm 1998, hiện tượng Enino đã gây nên những đợt hạn hán nghiêm trọng, ở nhiều vùng mà đặc biệt là ở Nam trung bộ và Tây nguyên, người dân không có đủ nước để sinh hoạt chứ chưa dám nói đến nước sạch và nước để sản xuất, gia súc không có đủ nước để uống, hàng trăm hecta rừng bị thiêu rụi vì khô hạn. Sang năm 1999, đến lượt hiện tượng Lalina hoành hành, nó đã gây nên những trận đại hồng thủy dự dội ở miền trung mà đến nay nhiều người vẫn chưa quên được sự khủng khiếp của nó. Là một hiện tượng tự nhiên có tính quy luật là cứ 8 năm một lần, nhưng chưa có bao giờ Eninô lại gây nên những ảnh hưởng nghiêm trọng như vậy. Đó chỉ là những điều mà chúng ta nhìn thấy được ở Việt Nam, sự ấm dần lên của trái đất còn làm cho băng ở các cực sẽ tan ra. Theo dự báo của các chuyên gia ở đại học Oxford (Anh) thì trong vòng 100 năm nữa nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên từ 2 đến 11 độ (oC) so với hiện tại. Như vậy thì hàng tỷ mét khối nước đổ vào đại dương do sự tan của băng sẽ nhấn chìm các đảo nhỏ, các quốc gia có thấp vốn có địa hình thấp như Hà Lan và phần lớn các vùng duyên hải trên thế giới, nơi cư trú của hàng trăm triệu người cũng sẽ bị nhấn chìm. Tệ hại hơn nữa, sự tan chảy của băng sẽ hình thành những dòng hải lưu lạnh bất thường trong lòng đại dương, các dòng hải lưu này sẽ làm ảnh hưởng đến các dòng hải lưu ấm. Sự thay đổi không theo quy luật của các dòng hải lưu sẽ làm cho khí hậu của trái đất sẽ thay đổi một cách bất thường, đó chính là cách nói khác của một thảm họa thiên tai. 1.2. SỰ CẦN THIẾT PHẢI CÓ NGUỒN NHIÊN LIỆU THAY THẾ. Từ những năm 1849 - 1850, con người đã biết chưng cất dầu mỏ để lấy ra dầu hỏa, còn xăng là thành phần chưng cất nhẹ hơn dầu hỏa thì chưa hề được sử dụng đến và phải đem đổ đi một nơi thật xa. Lúc đó con người tạo ra dầu hỏa với mục đích thắp sáng hoặc đun nấu đơn thuần. Nhưng với sự tiến hóa của khoa học và kỹ thuật, từ việc sử dụng những động cơ hơi nước cồng kềnh và hiệu quả thấp, con người đã tìm cách để sử dụng xăng và dầu diezel cho động cơ đốt trong, là loại động cơ nhỏ gọn hơn nhưng có hiệu quả cao hơn hẳn. Cùng với những khám phá khoa học vĩ đại khác, sự phát minh ra động cơ đốt trong sử dụng xăng và dầu diezel đã thúc đẩy xã hội loài người đạt những bước phát triển vượt bật, đem đến cuộc sống ấm no, hạnh phúc và văn minh cho hàng tỷ người trên thế giới. Những hiệu quả và giá trị của dầu mỏ và động cơ đốt trong mang lại thật sự không ai có thể phủ nhận được. Nguồn năng lượng chúng mang lại hầu như là chiếm ưu thế hoàn toàn. Do vậy, mà hầu hết các quốc gia trên thế giới đều muốn chiếm ưu thế và chủ động về nguồn dầu mỏ. Cuộc khủng hoảng năng lượng vào thập kỷ 70 của thế kỷ 20 đã một lần nữa khẳng định tầm quan trọng chiến lược của dầu mỏ đối với mỗi quốc gia và cho toàn thế giới. Nhưng theo dự đoán của các nhà khoa học thì với tốc độ khai thác hiện nay, trữ lượng dầu mỏ còn lại của trái đất cũng chỉ đủ cho con người khai thác trong vòng không quá 40 năm nữa. Bên cạnh đó những hậu quả mà khi chúng ta sử dụng dầu mỏ và động cơ đốt trong đem lại từ các chất thải khí làm ô nhiễm không khí, làm thủng tầng ôzôn, gây hiệu ứng nhà kính.Trong các chất độc hại thì CO, NOx, HCdo các loại động cơ thải ra, là nguyên nhân chính gây ô nhiễm bầu không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Do đó, con người phải đứng trước một thách thức lớn là phải có nguồn nhiên liệu thay thế. Một xu hướng hiện nay, là nghiên cứu thay thế sử dụng nhiên liệu truyền thống:Xăng, dầu Diesel, bằng các loại nhiên liệu mới “sạch”, nhiên liệu tái sinh cho các loại động cơ như năng lượng mặt trời, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hóa lỏng, năng lượng điện, khí sinh vật Biogas, năng lượng thủy điện.Việc chuyển dần sang sử dụng các loại nhiên liệu không truyền thống đã trở thành chiến lược trong chính sách năng lượng của nhiều quốc gia phát triển. 1.3. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI. 1.3.1. Mục đích của đề tài. Nghiên cứu thiết kế cải tạo hệ thống nhiên liệu của động cơ máy bơm nước sử dụng khí Biogas ở trại chăn nuôi, qua đó tận dụng được nguồn năng lượng tại chỗ. Việc tận dụng các nguồn năng lượng sạch tại chỗ cho sản xuất sẽ giúp cho người dân tiết kiệm được kinh phí, làm giảm giá thành sản phẩm, tăng thu nhập cho người dân, góp phần đẩy mạnh công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn, đảm bảo sự phát triển bền vững của đất nước. 1.3.2. Ý nghĩa khoa học của đề tài. Khí BIOGAS là khí thiên nhiên đươc sản xuất khá rộng rải ở nước ta hiện nay, đặc biệt ở vùng nông thôn vì vậy việc sử dụng nhiên liệu khí Biogas để làm nhiên liệu chạy động cơ đốt trong sẽ làm giảm mức độ phát thải khí CO2, NOx, HC, CO góp phần thực hiện các công ước quốc tế về môi trường mà Việt Nam đã cam kết tham gia. Tìm ra một giải pháp cho vấn đề sử dụng nguồn nhiên liệu Biogas mà hiện nay chúng ta đang lãng phí, tránh gây khó khăn cho việc cất giữ loại nhiên liệu này. II. NHU CẦU NĂNG LƯỢNG Ở MỘT TRẠI CHĂN NUÔI. 2.1. NHU CẦU NĂNG LƯỢNG CỦA MỘT TRẠI CHĂN NUÔI. 2.1.1. Nhu cầu đun nấu. Hiện nay BIOGAS được sử dụng chủ yếu để đun nấu thay thế cho than củi, LPG, Than đá mà các trại chăn nuôi thường phải mua. Vì vậy đối với nhu cầu đun nấu khí sinh vật là nguồn năng lượng rẻ với chi phí đầu vào thấp. Sử dụng Biogas cho việc đun nấu thường không phải qua giai đoạn lọc khí mà khí được dẫn trực tiếp từ hầm Biogas. Khí sinh vật là nguồn năng lượng rẻ tiền, có thể đóng góp rất nhiều vào việc cải thiện đời sống của người dân ở vùng nông thôn Việc sản xuất và sử dụng khí sinh vật là vấn đề nóng bỏng thu hút nhiều nhà khoa học tham gia, các nhà năng lượng thế giới quan tấm sâu sắc, riêng đối với Việt Nam thì việc nghiên cứu vấn còn mới và việc sử dụng khí sinh vật có ý nghĩa vô cùng quan trọng, giải quyết phần nào về khó khăn năng lượng hiện nay, tuy nhiên hiện nay khí Biogas được sử dụng cho mục đích đun nấu là chủ yếu. Về nhiệt lượng hữu ích: 1m3 khí Biogas tương đương 0,7 kg dầu, thắp đèn 60W trong 7 giờ, tạo 1,25 KW.h điện; 4,37 kg củi; kéo xe 3 tấn trong 2Km; 6,1 kg rơm rạ. Trong 10 kg phân lợn hàng ngày có thể sản xuất được 400-500 lít khí. Vì vậy ở trại chăn nuôi nhu cầu này rất cần thiết để tận dụng các nguồn nguyên liệu trên. 2.1.2. Nhu cầu chạy các động cơ đốt trong. Ngoài đun nấu khí Biogas còn dùng để chạy động cơ đốt trong kéo các máy công tác như bơm nước, máy xay xát, máy phát điện. Việc thay thế nhiên liệu làm giảm chi phí năng lượng rất lớn cho trại chăn nuôi. Tuỳ vào quy mô của trại chăn nuôi và lượng Biogas sản xuất được trong ngày để chọn công suất phù hợp cho các thiết bị trên. Lượng khí tiêu khoảng 4,05 m3/mã lực hoặc 0,76 m3/kw.h điện. Để chạy động cơ một mã lực trong 1 giờ phải dùng một lượng khí khoảng (0,42-0,5) m3 khí sinh vật, một động cơ cỡ 12 mã lực dùng trong 8 giờ sẽ dùng tới 40 m3 khí sinh vật. 2.1.3. Nhu cầu thắp sáng. Hiện nay ở các trại chăn nuôi thắp sáng bằng nguồn năng lượng điện lưới, không tận dụng được tối đa nguồn năng lượng tại chỗ nên không nâng cao được tính kinh tế. Việc thắp sáng chủ yếu cho các mục đích sinh hoạt Ngoài ra còn các nhu cầu khác như: Sưởi ấm khi gia súc sinh vào mùa đông, chạy tủ lạnh, sấy thức ăn cho vật nuôi. 2.2. NGUỒN CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG HIỆN NAY Ở TRẠI CHĂN NUÔI. 2.2.1. Năng lượng mặt trời. Hiện nay ở các trại chăn nuôi dùng năng lượng mặt trời với mục đích chủ yếu là sấy thức ăn cho vật nuôi. Muốn sử dụng rộng rãi năng lượng mặt trời cho nhiều mục đích khác nhau như các hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời, điều hoà không khí và cung cấp nước nóng ở mức độ cao, pin mặt trời thì đòi hỏi trước hết phải giải quyết những vấn đề kỹ thuật cơ bản, công nghệ chế tạo cũng như khả năng ứng dụng thực tế của chúng. Ở nước ta việc ứng dụng khả thi của năng lượng mặt trời là vào việc nấu nước nóng và sấy gỗ. Có thể nói là khả thi vì công nghệ tương đối đơn giản, quá trình chế tạo dễ dàng và giá thành thì tương đối phù hợp với kinh tế Việt Nam. 2.2.2. Năng lượng gió. Đây là một loại năng lượng sạch chi phí để thu năng lượng khá thấp nhưng đòi hỏi phải phù hợp với điều kiện địa lý ở từng vùng. Ở các nước khác việc sử dụng loại năng lượng này khá phổ biến. Đặc biệt ở các vùng hải đảo 2.2.3. Thuỷ điện và thuỷ điện nhỏ. Thuỷ điện hiện nay là nguồn năng lượng chính của nước ta, nhà nước ta đã chủ trương xây dựng các nhà máy thuỷ điện với công suất rất lớn để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong công nghiệp, nông nghiệp cũng như trong đời sống sinh hoát của người dân. Với mật độ về thuỷ điện cao nhất thế giới, nước ta có rất nhiều lợi thế để xây dựng các nhà máy thuỷ điện, mặc dù vậy thuỷ điện là nguồn năng lượng đòi hỏi vốn đầu tư rất lớn, để xây dựng một nhà máy thuỷ điện phải mất một thời gian khá dài khối lượng công việc khảo sát, thăm giò rất lớn, phá hoại đất đai, làm biến đổi trầm tích. Thuỷ điện làm mất đi một diện tích đất canh tác rất lớn, ản