فناوری‌های نوظهور و سامانه‌های زیستی برای بهسازی بیوگاز ۲۰۲۱
Emerging Technologies and Biological Systems for Biogas Upgrading 2021

فناوری‌های نوظهور و سیستم‌های بیولوژیکی برای ارتقای کیفیت بیوگاز، اصول اساسی و آخرین دستاوردهای فناوری‌های پاک‌سازی و ارتقای کیفیت بیوگاز را به طور سیستماتیک خلاصه می‌کند. در این کتاب، تأکید ویژه‌ای بر فرآیندهای بیولوژیکی حذف دی‌اکسید کربن (CO2)، سولفید هیدروژن (H2S)، سیلوکسان و هیدروکربن‌ها شده است.

پس از تحلیل سناریوی جهانی تولید، ارتقا و بهره‌برداری از بیوگاز، این کتاب به بررسی ادغام فرآیندهای متان‌سازی در سیستم‌های تبدیل توان به گاز برای تولید متان (CH4) و فناوری‌های ارتقای کیفیت فیزیکوشیمیایی مانند جذب شیمیایی، شستشوی آب، جذب نوسانی فشاری و استفاده از غشاها می‌پردازد. سپس، فناوری‌های نوین‌تر و پایدارتر ارتقای کیفیت، مانند فرآیندهای فتوسنتزی با استفاده از جلبک‌ها، تکنیک‌های میکروبی با واسطه هیدروژن، رویکردهای الکتروشیمیایی، بیوالکتروشیمیایی و برودتی را بررسی می‌کند. حذف H2S با بیوفیلترها و همچنین حذف سیلوکسان‌ها از طریق پلیمریزاسیون، پراکسیداسیون، تخریب بیولوژیکی و جذب گاز-مایع نیز پوشش داده شده است.

نویسندگان همچنین به طور کامل به مسائل مربوط به محدودیت انتقال جرم در بیومتان‌سازی از گازهای زائد، ارتقای کیفیت بیوگاز و ارزیابی چرخه عمر فناوری‌های ارتقای کیفیت، جنبه‌های فنی-اقتصادی، چالش‌های افزایش مقیاس و روندهای آینده توجه می‌کنند.

کتاب «فناوری‌های نوظهور و سیستم‌های بیولوژیکی برای ارتقای کیفیت بیوگاز» با ارائه اطلاعات تخصصی در مورد فناوری ارتقای کیفیت بیوگاز و تمرکز بر آخرین تحولات، منبعی بی‌نظیر برای محققان، مهندسان و دانشجویان تحصیلات تکمیلی در زمینه تولید و استفاده از بیوگاز، از جمله تبدیل زباله به انرژی و تبدیل توان به گاز است. همچنین برای کارآفرینان، مشاوران و تصمیم‌گیران در سازمان‌های دولتی در زمینه‌های انرژی پایدار، حفاظت از محیط زیست، انتشار گازهای گلخانه‌ای و تغییرات آب و هوایی و برنامه‌ریزی استراتژیک مفید است.

– بررسی تمام فناوری‌های اصلی برای ارتقای کیفیت بیوگاز از طریق فرآیندهای فیزیکوشیمیایی، بیولوژیکی و الکتروشیمیایی
– بحث در مورد تکنیک‌های حذف CO2، H2S و سیلوکسان
– ارائه یک رویکرد سیستماتیک برای بحث در مورد فناوری‌ها، از جمله چالش‌های انتقال جرم گاز-مایع، ارزیابی چرخه عمر، مفاهیم فنی-اقتصادی، افزایش مقیاس و یکپارچه‌سازی سیستم

Emerging Technologies and Biological Systems for Biogas Upgrading systematically summarizes the fundamental principles and the state-of-the-art of biogas cleaning and upgrading technologies, with special emphasis on biological processes for carbon dioxide (CO2), hydrogen sulfide (H2S), siloxane, and hydrocarbon removal. After analyzing the global scenario of biogas production, upgrading and utilization, this book discusses the integration of methanation processes to power-to-gas systems for methane (CH4) production and physiochemical upgrading technologies, such as chemical absorption, water scrubbing, pressure swing adsorption and the use of membranes. It then explores more recent and sustainable upgrading technologies, such as photosynthetic processes using algae, hydrogen-mediated microbial techniques, electrochemical, bioelectrochemical, and cryogenic approaches. H2S removal with biofilters is also covered, as well as removal of siloxanes through polymerization, peroxidation, biological degradation and gas-liquid absorption. The authors also thoroughly consider issues of mass transfer limitation in biomethanation from waste gas, biogas upgrading and life cycle assessment of upgrading technologies, techno-economic aspects, challenges for upscaling, and future trends.Providing specific information on biogas upgrading technology, and focusing on the most recent developments, Emerging Technologies and Biological Systems for Biogas Upgrading is a unique resource for researchers, engineers, and graduate students in the field of biogas production and utilization, including waste-to-energy and power-to-gas. It is also useful for entrepreneurs, consultants, and decision-makers in governmental agencies in the fields of sustainable energy, environmental protection, greenhouse gas emissions and climate change, and strategic planning. – Explores all major technologies for biogas upgrading through physiochemical, biological, and electrochemical processes – Discusses CO2, H2S, and siloxane removal techniques – Provides a systematical approach to discuss technologies, including challenges to gas–liquid mass transfer, life cycle assessment, technoeconomic implications, upscaling and systems integration