https://frosthead.com

Dlaczego trawienie beztlenowe staje się kolejnym dużym źródłem energii odnawialnej

Kiedy firma Resourceful Earth Limited ogłosiła, że ​​będzie budować obiekt do przekształcania 35 000 ton lokalnych odpadów żywnościowych w energię elektryczną każdego roku - wystarczającą ilość, aby dostarczyć 80 procent energii do pobliskiego miasteczka Keynsham w Wielkiej Brytanii - firma stała się najnowszą firmą, która zatrudniła beztlenowo fermentacja w celu zmniejszenia ilości odpadów, generowania energii i ograniczenia emisji dwutlenku węgla. Do końca doszedł do lokalizacji, nie tylko tego, co kupuje społeczność, ale także tego, czego się pozbywa.

„To nasz idealny plan, aby… stworzyć system, w którym jesteśmy zamkniętą pętlą”, mówi Jo Downes, menedżer marki w Resourceful Earth. „Wszystko jest samowystarczalne. Marnotrawstwo żywności jest wytwarzane przez społeczność, przetwarzane na energię elektryczną i wraca do tej społeczności. Jest samowystarczalny. ”

Trawienie beztlenowe, jako sposób przekształcania biomasy w energię, było praktykowane od setek lat, ale wysiłek w Keynsham jest jednym ze wskaźników dojrzewania tej technologii. Ponieważ na całym świecie skupiono się na energii odnawialnej, fermentacja beztlenowa stała się ekonomicznie opłacalnym źródłem energii, które w największym stopniu marnuje ludzi i jest najbardziej kreatywne. Lokalne gminy, w tym oczyszczalnie ścieków, a także prywatne firmy, a nawet Departament Energii, dopracowują technologię, aby była bardziej wydajna i praktyczna.

„Fermentacja beztlenowa jest fascynująca, ponieważ jest względnie łatwym, naturalnym sposobem na przekształcenie szerokiej gamy złożonych odpadów w prosty gaz opałowy”, mówi David Babson, kierownik ds. Technologii w Biurze Technologii Bioenergii w Departamencie Energii USA. „Zamykanie pętli odpadów i odzyskiwanie energii z odpadów stanowi ogromną szansę na jednoczesną poprawę gospodarki odpadami i przeciwdziałanie zmianom klimatu”.

Sama technologia jest raczej prosta. Umieść mieszaninę wilgotnego, organicznego materiału, takiego jak odpady kuchenne lub odpady od ludzi, gospodarstw lub zakładów przetwórstwa spożywczego, w beztlenowym pojemniku z naturalnie występującymi bakteriami beztlenowymi. Odpady rozkładają się na cztery różne następujące po sobie procesy, ostatecznie uwalniając dwutlenek węgla, wodę, metan oraz ciemną zawiesinę materiału organicznego i składników odżywczych zwanych pofermentem. Metan jest odprowadzany i rafinowany do wykorzystania jako paliwo lub spalany do zasilania turbin.

East Bay Municipal Utility District w Północnej Kalifornii zdało sobie sprawę, że w trakcie oczyszczania ścieków z gospodarstw domowych, gospodarstw i zakładów przetwórstwa spożywczego mogliby dodać krok do wytworzenia części własnej energii. (EBMUD) Utylizacja odpadów jest procesem energochłonnym, a dzięki zainstalowaniu 11 jednostek fermentacji beztlenowej i trzech turbin EBMUD wytwarza obecnie 135 procent zapotrzebowania na energię. (EBMUD)

Współczesna fermentacja beztlenowa rozpoczęła swoją działalność w branży oczyszczania ścieków. Gminy, takie jak East Bay Municipal Utility District w północnej Kalifornii, zdały sobie sprawę, że w trakcie oczyszczania ścieków z gospodarstw domowych, gospodarstw i zakładów przetwórstwa spożywczego mogą dodać krok do wytworzenia części własnej energii. W przypadku EBMUD ostatnie 15 lat było podróżą w poszukiwaniu większej wydajności i wydajności produkcji energii. Oczyszczanie odpadów jest procesem energochłonnym, a dzięki zainstalowaniu 11 jednostek fermentacji beztlenowej i trzech turbin, EBMUD wytwarza obecnie 135 procent zapotrzebowania na energię, pozostawiając dodatkową moc, którą można następnie sprzedać, mówi Jackie Zipkin, kierownik inżynierii ścieków.

„Jedną z rzeczy, które są ekscytujące w typie wytwarzanej przez nas energii odnawialnej jest to, że jest ona dostępna 24 godziny na dobę przez 7 dni w tygodniu, a kiedy patrzysz na takie rzeczy jak energia słoneczna i wiatr, nie mają takiej zdolności do obciążenia podstawowego”, mówi Zipkin. „Myślę, że w kraju rośnie zainteresowanie energią odnawialną, a zwłaszcza biogazem”.

Mleczarnie są największym emitentem metanu w Kalifornii, mówi Valentino Taingco, menedżer programu ds. Biomasy w SMUD. (SMUD) Ten generator jest zasilany produktem metanowym. (SMUD) Generator przekształca gaz w energię elektryczną, która jest przesyłana liniami energetycznymi do sieci SMUD. (SMUD)

Tymczasem, oprócz współpracy z hotelami i restauracjami w celu opracowania programu zbiórki odpadów spożywczych, Sacramento Municipal Utility District rozszerzyło się na swój własny sposób, współpracując z gospodarstwami mleczarskimi, aby zapewnić na miejscu fermentory dla obornika i odpadów z lagun. Valentino Tiangco, menedżer programu ds. Biomasy w SMUD, to mleczarnie, które są największym emitentem metanu w Kalifornii. Jako gaz cieplarniany metan jest szczególnie silny, choć nie długo żyje; niewiele można zrobić z pęczkami przeżuwaczy metanowych, ale przekierowanie obornika do komór beztlenowych może zmniejszyć całkowitą produkcję metanu, a okręg użytkowy pomaga mleczarniom z hrabstwa Sacramento pozyskać dotacje, aby zrównoważyć wysokie koszty początkowe komór fermentacyjnych.

Gdy EBMUD, SMUD i inne gminy zdały sobie sprawę, że mogą wprowadzać innowacje w tej dziedzinie, rozpoczęły eksperymenty z różnymi technikami, mieszankami organicznymi i procesami oraz utorowały drogę dla innych bardziej skomplikowanych projektów. Cykl konsumpcji i marnotrawstwa, który napędza społeczności, mógłby zostać zhakowany, aby zamknąć wiele dziur, w których cenne odpady są, cóż, marnowane. To coś w rodzaju „wykorzystaj całe zwierzę”, ale z odpadami organicznymi.

Zasobna Ziemia zamyka również kilka pętli, wykorzystując nadwyżkę ciepła z procesu do suszenia wiórów drzewnych, które są wykorzystywane w kotłach na biomasę, i wysyłając bogaty w składniki odżywcze przefermentowany materiał do farm, aby wykorzystać go jako nawóz. Jeśli firma może dostarczyć 80 procent energii miasta, jak twierdzi, mogłaby działać jako model fermentacji beztlenowej na skalę lokalną, gdzie żywność, energia i nawóz tworzą wydajną, zamkniętą pętlę.

Departament Energii Stanów Zjednoczonych pracuje nad optymalizacją łańcucha dystrybucji i łańcucha dostaw, ale - co ważniejsze - mówi Babson, aby udoskonalić proces chemiczny, który przekształca odpady. Jeśli uda im się zatrzymać proces na krótko, po rozbiciu go na alkohole, ale zanim przekształci się on w metan i dwutlenek węgla, produkty można przerobić na paliwo lotnicze, benzynę i inne produkty o wysokiej wartości - z których wszystkie można by uznać za odnawialne, ponieważ uwolniony węgiel został wchłonięty z atmosfery przez rośliny, które stały się pożywieniem, które stały się odpadami, które stały się gazem.

Dlaczego trawienie beztlenowe staje się kolejnym dużym źródłem energii odnawialnej