چکیده:
بهسازی[1] بیوگاز، موضوعی است که به طور گسترده مورد مطالعه و بحث قرار گرفته است و استفاده از آن به عنوان جایگزین گاز طبیعی توجهات زیادی در سال های اخیر را به دست آورده است. تولید بیومتان یک کاربرد چند منظوره در تولید گرما و برق و همچنین به عنوان سوخت خودرو فراهم کرده است. این مقاله به طور سیستماتیک وضعیت دانش تکنولوژی بهسازی بیوگاز با بهره وری بهسازی، از دست دادن متان(CH4)، اثرات زیست محیطی، توسعه و تجاری سازی و چالش های مربوط به مصرف انرژی و ارزیابی اقتصادی را بررسی می کند. وضعیت بازار برای بهسازی بیوگاز در سال های اخیر به سرعت در حال تغییر است، ایجاد جداسازی غشایی سهم بازار قابل توجهی را نسبت به فن آوری های سنتی بهسازی بیوگاز به دست آورده است. علاوه بر این، استفاده بالقوه از بیوگاز، تبدیل کارآیی به گاز طبیعی زیست- فشرده (bio-CNG) و سیستم های ذخیره سازی با دقت مورد بررسی قرار گرفته است. دو سیستم ذخیره سازی برایbio-CNG   در ایستگاه های پر کننده، به نام های سیستم های ذخیره سازی بافری و آبشاری استفاده می شود.بهترین سیستم ذخیره سازی باید بر اساس مزایای هر دو سیستم انتخاب شود. همچنین، سوخت اقتصادی و انتشار گازهای گلخانه ای برای وسایل نقلیه پر شده باCNG و bio-CNG  مورد مطالعه قرار گرفته است. سوخت اقتصادی مشابه و انتشار پایین دی اکسید کربن(CO2)  برای bio-CNG  وجود دارد. بر اساس نتایج مقایسه بین ویژگی های فنی تکنولوژی های بهسازی، انواع شرایط ویژه برای استفاده از بیوگاز و سرمایه گذاری مربوطه و هزینه های عملیات و نگهداری، توصیه های آینده نگر برای بهسازی بیوگاز ایجاد شده است.
مقدمه
بیوگاز توسط تجزیه بی هوازی ترکیبات آلی تولید می شود و می تواند جایگزینی برای گاز طبیعی و سوخت های فسیلی باشد. اغلب شامل سه ترکیب است، که شامل متان(CH4)، دی اکسید کربن (CO2) و نیتروژن(N2)می باشد.با این حال، گونه های دیگری نیز وجود دارد که دارای هیدروژن سولفید(H2S)، هیدروژن(H2)، نیتروژن(N2)، آمونیاک(NH3)، اکسیژن(O2) و مونوکسید کربن(CO)است.علاوه بر این، بیوگاز معمولی با آب، ذرات غبار، سیلوکسان، ترکیبات آروماتیک و هالوژنی اشباع شده است، اما مقدار این ترکیبات نسبت بهCH4 وCO2 بسیار کم هستند. منابع مختلف بیوگازها با سطوح ناخالص آنها در جدول 1 نشان داده شده است.
بیوگاز می تواند نقش مهمی در بازار در حال توسعه انرژی تجدید پذیر داشته باشد و برآورد شده است که مصرف بیوگاز در جهان در سال های آینده از 5/14 گیگاوات(GW) در سال 2012 به 5/29 GWدر سال 2022  افزایش خواهد داشت. تقاضا برای سوخت های تجدیدپذیر با افزایش نگرانی در مورد مشکلات زیست محیطی به دلیل بالا بودن انتشار گازهای گلخانه ای(GHG) ناشی از احتراق سوخت های فسیلی، دچار افزایش شده است. بیوگاز خالص را می توان در کاربردهای مختلف مانند تولید برق، حرارت و بخار در خانه و صنعت، تزریق به شبکه گاز طبیعی و همچنین سوخت خودرو استفاده کرد. تولید بیوگاز در اروپا معادل حدود 6 میلیون تن  نفت(Mtoe) در سال 2007 برآورد شده است و انتظار می رود که به 23Mtoe تا سال 2020 افزایش یابد. در نتیجه 60 درصد کاهش انتشار گازهای گلخانه ای پس از سال 2017 انتظار می رود.