СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ИЗ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ БИОМАССЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2002 года по МПК H01M8/06 C01B3/00 

Изобретение относится к способу, а также к системе для получения электрической энергии из регенеративной, создаваемой из растений биомассы; при этом в преобразователе создается водородосодержащий неочищенный газ, при этом из неочищенного газа в обогатительной установке для неочищенного газа образуется горючий очищенный газ с высоким содержанием водорода и при этом в проточном модуле с помощью топливных элементов РЕМ получается электрическая энергия. Биомасса может изготовляться из растений, выращиваемых для целей получения энергии. Биомасса может также образовываться из растительных отходов. Сокращение РЕМ означает "мембрана замещения протонов" и/или "полимерно-электролитная мембрана", что является синонимами. Топливные элементы РЕМ имеют в своей принципиальной конструкции полимерную мембрану с проницаемыми каталитическими электродами на обеих сторонах мембраны. Благодаря этому на одной стороне мембраны образован катод, а на другой стороне мембраны - анод. Катод и анод снабжены катодной и анодной камерами. В анодную камеру подается водородосодержащий горючий газ, при этом водород окисляется на аноде в протоны. Протоны обладают большой подвижностью в полимерной мембране и перемещаются к катоду, где подаваемый в катодную камеру, например, кислород воздуха восстанавливается в воду. Так как полимерная мембрана является электрически изолирующей, то в результате этого процесса с электородов может сниматься постоянный ток, который при необходимости может быть преобразован в переменное напряжение сети. Более подробные сведения о топливных элементах РЕМ содержатся, например, в справочнике по топливным элементам "Fuel Cells, a Handbook", К. Chinoshita, Lawrence Berkeley Laboratory, Berkeley, California, USA, 1988, Kapitel 6.2.

Способ и устройство вышеназванного типа известны из источника "Departament of Energy (DOE), November 1992, DE 93000009". В известном способе из биомассы сперва получают метанол. Затем метанол в преобразователе превращается в водородосодержащий неочищенный газ. Затем в установке обогащения неочищенного газа из неочищенного газа удаляется образованный при преобразовании угарный газ. Полученный очищенный горючий газ, в значительной степени очищенный от угарного газа, направляется на топливные элементы РЕМ. Недостатком этого способа является то, что сначала из биомассы необходимо сложным образом образовать метанол, что теряется угарный газ, обладающий теплотой сгорания, и что, в особенности, не применяется модульная конструкция с согласованием и регулированием рабочих параметров различных модулей.

В основе изобретения поставлена техническая задача создать способ, который лучше использует энергию, содержащуюся в биомассе, и работает надежно с большим сроком службы, а также систему для реализации этого способа.

Для решения этой задачи изобретение предлагает способ для получения электрической энергии из регенеративной, созданной из растений биомассы, в частности, из растений С₄, создающих круглогодично биомассу, при этом биомасса создается в модуле создания биомассы, при этом в преобразовательном модуле биомасса газифицируется в водородосодержащий неочищенный газ, при этом в модуле обогащения неочищенного газа из неочищенного газа образуется горючий очищенный газ с высоким содержанием водорода и при этом в проточном модуле из горючего чистого газа получается электрическая энергия со следующей комбинацией признаков:
a) в модуле создания биомассы за счет подкормки растений соответствующими удобрениями создается биомасса, бедная серой и хлором,
b) преобразовательный модуль работает, по меньшей мере, с одним аллотермическим преобразователем, при этом в преобразователь подается водяной пар в качестве газифицирующего средства, при этом время пребывания биомассы и/или неочищенного газа в преобразователе, а также давление и температура в преобразователе регулируются так, что содержащиеся в биомассе щелочные соединения могут удаляться из преобразователя с возникающей золой, и при этом образующаяся как промежуточный продукт смола газифицируется в преобразователе, в основном, в окиси углерода и водород,
c) в модуле обогащения неочищенного газа образуется горючий очищенный газ с содержанием окисей углерода менее 1%,
d) горючий очищенный газ в проточном модуле создает с помощью, по меньшей мере, одного топливного элемента РЕМ ток, при этом рабочая температура топливного элемента РЕМ, содержание воды в горючем очищенном газе и давление горючего очищенного газа согласовываются друг с другом с целью обеспечения высокой плотности мощности.

Растения С₄ - это растения, которые во время фотосинтезного преобразования связывают четыре атома углерода из углекислого газа. Круглогодичными растениями являются растения, которые образуют ярко выраженную корневую систему и растут несколько лет. Круглогодичные растения С₄ отличаются тем, что преобразование углекислого газа в биомассу происходит особенно эффективно, что удельный выход особенно велик и что, в частности, требуется меньше удобрений. Последнее имеет в рамках изобретения особое значение, так как в результате меньшего количества удобрений можно значительно сократить содержание в биомассе вредных соединений серы, хлора и щелочных соединений. Модуль создания биомассы представляет собой сельскохозяйственную посевную площадь, на которой культивируется биомасса при соблюдении признака а). Модуль создания биомассы имеет, предпочтительно, гранулирующее устройство. Аллотермическим назван преобразователь, в который необходимое для реакций газифицирования тепло вводится извне. Время пребывания биомассы и/или неочищенного газа в преобразователе может легко регулироваться за счет выбора и согласования скорости потока водяного пара, рабочего давления, распределения температурных зон и величины частиц биомассы. Оптимальное согласование параметров согласно признаку d) можно также легко установить путем опытов. Более высокая рабочая температура топливного элемента требует более высокого содержания воды в горючем очищенном газе для поддержания полимерной мембраны в достаточно смоченном состоянии. Однако за счет этого снижается теплота сгорания горючего очищенного газа. Уменьшенную теплоту сгорания горючего очищенного газа можно компенсировать повышением давления горючего очищенного газа. Согласование параметров согласно признаку d) может происходить также с учетом содержания угарного газа в горючем очищенном газе, если в пределах признака с) вообще возникает сколько-нибудь значительное количество угарного газа. Плотность мощности тем выше, чем ниже содержание угарного газа в горючем очищенном газе. Высокое содержание угарного газа можно компенсировать более высокой рабочей температурой топливного элемента. Рабочая температура топливного элемента должна всегда оставаться ниже температуры остекления мембраны.

В предпочтительном варианте выполнения способа растения удобряются без применения сульфата аммония и хлорида калия. Благодаря этому содержание серы и хлора в биомассе очень незначительное. Можно также сократить содержание калия, но лишь в малых пределах.

Преобразователь выполнен в виде реактора с вихревым слоем и работает при температуре 650-900^oС, предпочтительно 750^oС, и давлении 1,5-5 бар, предпочтительно 3 бара. Время нахождения биомассы в преобразователе выбирается так, что содержание смолы в неочищенном газе не превосходит 0,1%. При таких рабочих условиях неочищенный газ не содержит вредных примесей смолы и щелочных соединений. При оптимальных условиях работы преобразователя содержание смолы может быть даже уменьшено ниже 0,5 промиле. Особое значение при этом имеет то, что образованная при газификации биомассы смола по своему количественному и качественному составу отличается от смолы, образуемой при газификации угля. Смола, образуемая при газификации биомассы, позволяют себя легче разлагать, соответственно, газифицировать в преобразователе. Кроме того, в самом преобразователе и/или в трубопроводах модуля преобразователя не происходит зашлаковка или налипание материала вследствие наличия щелочных соединений. Однако, так как неочищенный газ может уносить с собой в незначительных количествах содержащую щелочные соединения тонкую пыль, то эта тонкая пыль может быть удалена из неочищенного газа с помощью фильтровального устройства, например циклонного фильтра.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения в преобразователе получается неочищенный газ с равным объемным содержанием водорода и угарного газа за счет выбора соотношения масс пар/биомасса менее 0,3. Однако, можно работать и при соотношении масс пар/биомасса более 1,3. Тогда соотношение объемов водород/угарный газ превосходит 3. Образование горючего очищенного газа происходит в обоих случаях в модуле обогащения неочищенного газа за счет попеременного восстановления окисленной металлической губки неочищенным газом и последующим окислением восстановленной металлической губки водяным паром. В качестве губчатого металла применяется предпочтительно губчатое железо. Можно применять также другие неблагородные металлы, например цинк или манган. При восстановлении окисленной металлической губки происходит восстановление за счет окисления водорода в воду, а также угарного газа в углекислый газ. При окислении губчатого металла водяным паром возникает водород. В результате в этом варианте выполнения изобретения возникает горючий очищенный газ, который состоит из водорода и водяного пара и практически не содержит других составляющих. Наличие водяного пара в горючем очищенном газе не является нежелательным, поскольку при работе топливного элемента РЕМ необходимо подводить воду для поддержания в смоченном состоянии полимерной мембраны. Естественно, что содержание воды в горючем очищенном газе может быть при необходимости оптимизировано частичной конденсацией.

В другом примере выполнения изобретения в преобразователе создается неочищенный газ с соотношением объемов водород/угарный газ более 3 за счет выбора соотношения масс пар/биомасса более 1,3, при этом образование горючего очищенного газа в модуле обогащения неочищенного газа производится путем обогащения горючего очищенного газа водородом, по меньшей мере, до 99% по объему с помощью метода PSA с, по меньшей мере, двумя абсорбционными реакторами, и при этом в горючий очищенный газ добавляется водяной пар в количестве, необходимом для работы топливного элемента РЕМ в длительном режиме. Обозначение PSA означает "абсорбцию за счет колебания давления". В методе PSA через первый абсорбционный реактор пропускается неочищенный газ под большим давлением. При этом водород в неочищенном газе на основании его химико-физических свойств абсорбируется значительно хуже, чем другие, обычно полярные составляющие. В результате из первого абсорбционного реактора выходит горючий очищенный газ с указанным содержанием водорода. Второй абсорбционный реактор, работавший перед этим описанным образом, декомпрессируется в направлении, противоположном потоку, при этом выходят нежелательные абсорбционные составляющие неочищенного газа. При необходимости второй абсорбционный реактор может после этого промываться, например, горючим очищенным газом. Абсорбционные реакторы выполнены предпочтительно в виде реакторов с молекулярным ситом. Так как горючий очищенный газ практически не содержит других составляющих кроме водорода, то необходимо добавить водяной пар, чтобы предотвратить высыхание полимерной мембраны топливного элемента РЕМ. Если преобразователь работает согласно этому примеру выполнения, то при температуре 750^oС и давлении 3 бара создается неочищенный газ с примерно 0,29% метана, около 18% угарного газа, около 20% углекислого газа и около 62% водяного пара. Даже если в преобразователе не установится равновесие реакций, то содержание метана, как правило, не превосходит 7% (содержания газа дается везде в % объема). Особое значение при этом имеет незначительное содержание метана, благодаря чему достигается хороший съем энергии и благодаря чему можно отказаться от сложного отделения метана. Если все же это необходимо, то можно использовать простую установку отделения метана с малыми размерами. Вариант выполнения по п. 6 формулы изобретения отличается также особенно низким содержанием метана в неочищенном газе. Оно составляет не более 7%, обычно значительно меньше.

Все примеры выполнения способа согласно изобретению отличаются тем, что вследствие модульного построения, а также соединения модулей в систему можно так согласовать управление, соответственно, регулирование параметров рабочих условий отдельных модулей, что система в целом работает оптимально. Конкретно, можно ввести контуры управления и регулирования, с одной стороны, между модулем преобразования и модулем обогащения неочищенного газа и, с другой стороны, между модулем обогащения неочищенного газа и проточным модулем. За счет этого получение тока в проточном модуле с точки зрения техники регулирования в значительной мере не связано с получением неочищенного газа в преобразователе. В примере выполнения согласно п. 6 формулы изобретения металлическая губка одновременно выполняет роль промежуточного накопителя. В примере выполнения согласно п. 7 формулы изобретения для нарушения связи в смысле техники регулирования можно предусмотреть дополнительно в модуле обогащения неочищенного газа накопитель водорода обычной конструкции. В результате способ согласно изобретению работает со значительно улучшенным коэффициентом полезного действия. Содержание энергии в биомассе используется оптимально.

Предметом изобретения является также система для реализации способа согласно изобретению в соответствии с п. 8 или 9 формулы изобретения.

Ниже изобретение поясняется только на примерах выполнения, представленных на чертежах, которые показывают:
фиг. 1 - систему для реализации способа согласно изобретению с реакторами с металлической губкой в модуле обогащения неочищенного газа и
фиг. 2 - систему для реализации способа согласно изобретению с абсорбционными реакторами в модуле обогащения неочищенного газа.

Система для реализации способа согласно изобретению по фиг. 1 и 2 в своем принципиальном построении содержит модуль 1 создания биомассы, преобразовательный модуль 2 с, по меньшей мере, одним аллотермическим преобразователем 3, модуль 4 обогащения неочищенного газа и проточный модуль 5 с, по меньшей мере, одним топливным элементом РЕМ 6. В рамках модуля создания биомассы 1 предусмотрено устройство для гранулирования 7. В рамках преобразовательного модуля 2 предусмотрены, по меньшей мере, дозирующее устройство 8 для дозирования биомассы и одно фильтровальное устройство 9 для отделения из неочищенного газа тонкой пыли. В аллотермический преобразователь 3 через трубопровод водяного пара 10 подается водяной пар в необходимом для оптимальной газификации биомассы количестве. При этом водяной пар доводится до нужной температуры с помощью теплообменников 11 и 12. Теплообменник 11 работает от тепла неочищенного газа. Нагревание водяного пара в теплообменнике 12 производится за счет сжигания части горючего очищенного газа и/или газообразных отходов из модуля 4 обогащения неочищенного газа. Естественно, что газообразные отходы после этого сжигания при необходимости очищаются в очистительном устройстве 13 в соответствии с требованиями охраны окружающей среды. Топливный элемент 6 содержит полимерную мембрану 14, а также анод 15 и катод 16. Горючий очищенный газ в анодной камере 17 направляется на анод 15. У катода расположена катодная камера 18, через которую пропускается окисляющее средство, например кислород окружающего воздуха. Через патрубок 19 газообразных отходов проточного модуля 5 отводится вода, соответственно водяной пар, практически свободный от вредных для окружающей среды веществ. К аноду 15 и катоду 16 подключен преобразователь 20 для создания обычного переменного тока сети.

В примере выполнения по фиг. 1 модуль обогащения неочищенного газа 4 содержит, по меньшей мере, два реактора 21 с металлическими губками 22. В примере выполнения металлические губки 22 являются железными губками. Модуль 4 обогащения неочищенного газа через трубопровод 27 водяного пара соединен с трубопроводом 10 подачи водяного пара. Трубопроводы и переключаемые вентили для попеременного окисления, соответственно, восстановления реакторов с металлическими губками включены, как показано на схеме.

В примере выполнения по фиг. 2 модуль 4 обогащения неочищенного газа содержит, по меньшей мере, два абсорбционных реактора 23. Они снабжены молекулярными ситами 24. Далее предусмотрены, по меньшей мере, один компрессор 25 и одно декомпрессионное устройство 26. Выходящий из модуля 4 обогащения неочищенного газа горючий очищенный газ в устройстве 27 регулирования давления и соответственно влажности горючего очищенного газа доводится до необходимого давления и содержания воды.

Соответствующий изобретению способ может быть реализован с помощью обоих примеров выполнения по фиг. 1 или 2. В модуле создания биомассы 1 создается биомасса посредством выращивания круглогодичных растений С₄. При этом растениям вносятся удобрения, не содержащие сульфата аммония и хлорида калия, и образуемая растениями биомасса содержит малые количества серы и хлора. Эта биомасса в гранулирующем устройстве 7 формируется в гранулы. Таким образом сформированная биомасса газифицируется в преобразовательном модуле 2 в водородосодержащий неочищенный газ. Преобразовательный модуль 2 работает с, по меньшей мере, одним аллотермическим преобразователем 3, при этом в преобразователь 3 подается водяной пар в качестве газифицирующего средства. Время нахождения биомассы и/или неочищенного газа в преобразователе 3, а также давление и температура в преобразователе 3 регулируются так, чтобы исходящие из биомассы щелочные соединения можно было удалять вместе с образующейся золой из преобразователя 3, и чтобы образующая в количестве промежуточного продукта смола в основном газифицировалась в преобразователе 3. Зола удаляется из преобразователя 3 через зольный выход 28.

Преобразователь 3 выполнен в виде реактора с вихревым слоем и работает при температуре 750^oС и давлении 3 бара. Время нахождения биомассы в преобразователе 3 регулируется так, что содержание смолы в неочищенном газе составляет менее 0,5 промиле. Полученный неочищенный газ после отделения попутно транспортируемой тонкой пыли, содержащей щелочные вещества, в фильтрующем устройстве 9 подается в модуль 4 обогащения неочищенного газа для образования горючего очищенного газа. В модуле обогащения неочищенного газа образуется горючий очищенный газ с высоким содержанием водорода и с содержанием окисей углерода менее 5 промиле. Из горючего очищенного газа в проточном модуле 5 получается электрическая энергия. Получение тока из горючего очищенного газа производится с помощью, по меньшей мере, одного топливного элемента РЕМ 6, при этом рабочая температура топливного элемента 6, содержание воды в горючем очищенном газе и давление горючего очищенного газа согласовываются друг с другом с целью получения оптимальной плотности мощности.

Система по фиг. 1 может работать так, что в преобразователе 3 образуется неочищенный газ с примерно равным содержанием водорода и угарного газа благодаря выбору соотношения масс пар/биомасса менее 0,3. Из этого неочищенного газа в модуле обогащения неочищенного газа 4 образуется горючий очищенный газ посредством попеременного восстановления окисленной металлической губки 22 неочищенным газом и последующего окисления восстановленной металлической губки 22 водяным паром. Этот метод работы особенно предпочтителен с энергетической точки зрения, поскольку, среди прочего, требуется мало пара.

В системе по фиг. 2 в преобразователе 3 создается неочищенный газ с соотношением водород/угарный газ более 3 за счет выбора соотношения масс пар/биомасса более 1,5, при этом образование горючего очищенного газа в модуле 4 обогащения неочищенного газа производится посредством обогащения водородом горючего очищенного газа, по меньшей мере, до 90% с помощью метода PSA с, по меньшей мере, двумя абсорбционными реакторами 23. Метод PSA позволяет доводить обогащение водородом до 99,9% и выше. В устройстве 27 регулирования давления и влажности в горючий очищенный газ добавляется водяной пар в количестве, необходимом для длительной работы топливного элемента РЕМ 6.

Изобретение относится к способу получения электрической энергии из биомассы, при этом в модуле создания биомассы образуется биомасса, в преобразовательном модуле биомасса газифицируется в водородосодержащий неочищенный газ, из неочищенного газа в модуле обогащения неочищенного водорода и в приточном модуле из горючего очищенного газа получается электрическая энергия. За счет соответствующей подкормки растений удобрениями создается биомасса, бедная сульфатом аммония и хлоридом калия. Горючий очищенный газ создает ток в, по меньшей мере, одном топливном элементе РЕМ, при этом рабочая температура топливного элемента, содержание воды в горючем очищенном газе и давление горючего очищенного газа согласовываются друг с другом с целью обеспечения оптимальной плотности тока. 2 с. и 8 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ получения электрической энергии из регенеративной биомассы, создаваемой из растений, в частности из образованной из круглогодичных растений, связывающих во время фотосинтеза четыре атома углерода из углекислого газа биомассы, при этом в преобразовательном модуле производят водородосодержащий неочищенный газ, из неочищенного газа в модуле обогащения неочищенного газа образуют горючий очищенный газ с высоким содержанием водорода и в проточном модуле из горючего очищенного газа получают электрическую энергию, отличающийся тем, что биомассу создают в модуле создания биомассы, причем биомассу газифицируют в преобразовательном модуле 2 в водородосодержащий неочищенный газ и образуют горючий очищенный газ с высоким содержанием водорода, из неочищенного газа в модуле обогащения неочищенного газа, при этом в модуле 1 создания биомассы за счет подкормки растений соответствующими удобрениями создают биомассу, бедную серой и хлором, а в преобразовательный модуль 2, работающий, по меньшей мере, с одним аллотермическим преобразователем 3, подают водяной пар в качестве газифицирующего средства и время пребывания биомассы и/или неочищенного газа в аллотермическом преобразователе 3, а также давление и температуру в аллотермическом преобразователе 3 регулируют, при этом содержащиеся в биомассе щелочные соединения могут быть удалены из аллотермического преобразователя 3 с образующейся золой, а образующуюся как промежуточный продукт смолу газифицируют в аллотермическом преобразователе 3 в неочищенный газ, содержащий окись углерода и водорода, причем в модуле 4 обогащения неочищенного газа образуют горючий очищенный газ с содержанием окисей углерода менее 1% и горючий очищенный газ в проточном модуле 5 создает ток, с помощью, по меньшей мере, одного топливного элемента 6 полимерно-электролитной мембраны, при этом рабочую температуру топливного элемента 6 полимерно-электролитной мембраны, содержание воды в горючем очищенном газе и давление горючего очищенного газа согласовывают друг с другом для обеспечения высокой плотности мощности. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что растения удобряются удобрениями, не содержащими сульфата аммония и хлорида калия. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что аллотермический преобразователь 3 выполнен в виде реактора с вихревым слоем и работает при температуре 650-900^oС, предпочтительно 750^oС и давления 1,5-5 бар, предпочтительно 3 бара. 4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что время нахождения биомассы в аллотермическом преобразователе 3 регулируют так, что содержание смолы в неочищенном газе составляет менее 0,1%. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что попутно транспортируемую с неочищенным газом, содержащую щелочи тонкую пыль удаляют из неочищенного газа с помощью фильтровального устройства 9. 6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что в аллотермическом преобразователе 3 образуют неочищенный газ с примерно равным по объему содержанием водорода и угарного газа благодаря выбору соотношения масс пар/биомасса менее 0,3, при этом образование горючего очищенного газа в модуле 4 обогащения неочищенного газа производят посредством попеременного восстановления окисленной металлической губки 22 неочищенным газом и последующего окисления восстановленной металлической губки 22 водяным паром. 7. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что в аллотермическом преобразователе 3 образуют неочищенный газ с соотношением объемов водород/угарный газ более 3 за счет выбора соотношения масс пар/биомасса более 1,3 и при этом образование горючего очищенного газа в модуле 4 обогащения неочищенного газа производят посредством попеременного восстановления окисленной металлической губки 22 неочищенным газом и последующего окисления восстановленной металлической губки 22 водяным паром. 8. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что в аллотермическом преобразователе 3 образуют неочищенный газ с соотношением объемов водород/угарный газ более 3 за счет выбора соотношения масс пар/биомасса более 1,3 и при этом образование горючего очищенного газа в модуле 4 обогащения неочищенного газа производят посредством обогащения водородом горючего очищенного газа, по меньшей мере, до 99% по объему с помощью метода абсорбции за счет колебания давления с, по меньшей мере, двумя абсорбционными реакторами 23, при этом в горючий очищенный газ добавляют водяной пар в количестве, необходимом для длительной работы топливного элемента 6 полимерно-электролитной мембраны. 9. Устройство для реализации способа по п. 6 или 7 с модулем 1 создания биомассы для образования биомассы, преобразовательным модулем 2 для газификации биомассы с помощью водяного пара в водородосодержащий неочищенный газ, с модулем 4 обогащения неочищенного газа для образования из неочищенного газа горючего очищенного газа, содержащего в основном водород и водяной пар, отличающееся тем, что модуль 4 обогащения неочищенного газа содержит, по меньшей мере, два реактора 21 с металлическими губками, предпочтительно реакторы с железными губками, с трубопроводом 27 подвода водяного пара, а также с трубопроводами и переключаемыми вентилями для попеременного окисления, соответственно, восстановления металлических губок 22 в реакторах 21 с металлическими губками, а также с проточным модулем 5 с, по меньшей мере, одним топливным элементом 6 полимерно-электролитной мембраны для получения электрической энергии. 10. Устройство для реализации способа по п. 8 с модулем 1 создания биомассы для образования биомассы, с преобразовательным модулем 2 для газификации биомассы с помощью водяного пара в водородосодержащий неочищенный газ, с модулем 4 обогащения неочищенного газа для образования из неочищенного газа горючего очищенного газа с содержанием водорода не менее 99% по объему, отличающееся тем, что модуль 4 обогащения неочищенного газа содержит, по меньшей мере, два абсорбционных реактора 23 с, по меньшей мере, одним компрессором 25, трубопроводами, переключаемыми вентилями и одним декомпрессионным устройством 26 для попеременной очистки неочищенного газа в одном абсорбционном реакторе 23 под давлением, соответственно, для промывки другого абсорбционного реактора 23 посредством декомпрессии, а также с проточным модулем 5 с, по меньшей мере, одним топливным элементом 6 полимерно-электролитной мембраны для получения электрической энергии из горючего очищенного газа, при этом перед топливным элементом 6 полимерно-электролитной мембраны расположено устройство 27 увлажнения горючего очищенного газа.