https://frosthead.com

Hvorfor Anaerob fordøyelse blir den neste store fornybare energikilden

Da Resourceful Earth Limited kunngjorde at det skulle bygges et anlegg for å konvertere 35.000 tonn av det lokale matavfallet til strøm hvert år - nok til å skaffe 80 prosent av energien til den nærliggende byen Keynsham, Storbritannia - ble selskapet det siste som ansette anaerobic fordøyelse for å redusere avfall, generere energi og kutte ned på karbonutslipp. Det er lokalismen tatt til konklusjonen, ikke bare hva et samfunn kjøper, men hva det også blir kvitt.

"Det er vår ideelle plan, å lage ... et system der vi faktisk er en lukket sløyfe, " sier Jo Downes, merkevaresjef for Resourceful Earth. ”Det hele er selvforsynt. Matavfall produseres av et samfunn, det konverteres til strøm, og det går tilbake til det samfunnet igjen. Det er selvopprettholdende. ”

Anaerob fordøyelse, som en måte å konvertere biomasse til energi på, har vært praktisert i hundrevis av år, men innsatsen i Keynsham er en indikator på teknologiens modning. Ettersom fokus rundt om i verden har vendt seg til fornybar energi, har anaerob fordøyelse begynt å bli en økonomisk levedyktig energikilde som utnytter mennesker på vår mest avfallsrike - og mest kreative. Lokale kommuner, inkludert avløpsanlegg, så vel som private selskaper og til og med Energidepartementet, finjusterer teknologien for å gjøre den mer effektiv og praktisk.

"Anaerob fordøyelse er fascinerende fordi det er en relativt enkel, naturlig måte å gjøre et bredt utvalg av sammensatt avfall til en enkel drivstoffgass, " sier David Babson, teknologisjef ved US Department of Energys Bioenergy Technologies Office. "Å lukke avfallsløyfer og gjenvinne energi fra avfall gir en dyp mulighet til samtidig å forbedre avfallshåndteringen og adressere klimaendringene."

Selve teknologien er ganske enkel. Vedlegg en blanding av fuktig, organisk materiale som kjøkkenavfall, eller avfall fra mennesker eller gårder eller matforedlingsanlegg, i en oksygenfri beholder med naturlig forekommende anaerobe bakterier. Avfallet brytes ned gjennom fire forskjellige påfølgende prosesser, og til slutt frigjør karbondioksid, vann, metan og en mørk oppslemming av organisk materiale og næringsstoffer som kalles fordøye. Metanet blir filtrert av og raffinert for bruk som drivstoff, eller brent til turbiner.

East Bay Municipal Utility District i Nord-California, innså at de i løpet av behandlingen av avløpsvann fra husholdninger, gårder og matforedlingsanlegg kunne legge til et skritt for å produsere noe av sin egen energi. (EBMUD) Avfallsbehandling er en energiintensiv prosess, og med installasjon av 11 anaerobe fordøyelsesenheter og tre turbiner produserer EBMUD nå 135 prosent av energibehovet. (EBMUD)

Moderne anaerob fordøyelse fikk sin start i avløpsnæringen. Kommuner, som East Bay Municipal Utility District i Nord-California, innså at i løpet av behandlingen av avløpsvann fra husholdninger, gårder og matforedlingsanlegg, kunne de legge et skritt for å produsere noe av sin egen energi. For EBMUD har de siste 15 årene vært en reise på jakt etter større effektivitet og energiproduksjonskapasitet. Avfallsbehandling er en energikrevende prosess, og med installasjon av 11 anaerobe fordøyelsesenheter og tre turbiner produserer EBMUD nå 135 prosent av energibehovet sitt, og etterlater ytterligere kraft som deretter kan selges, sier Jackie Zipkin, leder for avløpsteknikk der.

"Noe av det som er spennende med den typen fornybar energi vi produserer, er at den er 24/7, og når du ser på ting som sol og vind, har de ikke den grunnleggende kapasiteten, " sier Zipkin. "Jeg tror det er mer og mer interesse nasjonalt for fornybar energi, og spesielt fra biogass."

Meierier er den største metanutslipperen i California, sier Valentino Taingco, en programleder for biomasse i SMUD. (SMUD) Denne generatoren blir drevet av metanproduktet. (SMUD) Generatoren konverterer gassen til elektrisitet, som overføres via kraftledninger til SMUD-nettet. (SMUD)

I mellomtiden, i tillegg til å jobbe med hotell og restauranter for å utvikle et program for innsamling av matavfall, har Sacramento Municipal Utility District utvidet på sin egen måte, og jobbet med melkebruk for å skaffe fordøyelsesmaskiner på stedet for husdyrgjødsel og avfall fra laguner. Meierier er den største metanutslipperen i California, sier Valentino Tiangco, en programleder for biomasse i SMUD. Som klimagass er metan spesielt kraftig, men ikke lenge levd; lite kan gjøres med metan belches fra drøvtyggere, men ved å avlede husdyrgjødsel til anaerobe fordøyere kan redusere den totale metanproduksjonen, og nyttedistriktet hjelper Sacramento County meierier med å få tilskudd for å oppveie de høye startkostnadene for fordøyerne.

Da EBMUD, SMUD og andre kommuner innså at de kunne innovere på dette feltet, begynte de å eksperimentere med forskjellige teknikker, organiske blandinger og prosesser, og banet vei for andre mer kompliserte prosjekter. Syklusen av forbruk og avfall som driver lokalsamfunn kan bli hacket for å lukke mange hull der verdifullt avfall blir, vel, bortkastet. Det er liksom et "bruk hele dyret" -forutsetningen, men med organisk avfall.

Ressurssterk jord stenger også flere løkker, ved å bruke overskuddsvarme fra prosessen til tørr flis som brukes i biomasse kjeler, og sender næringsrik fordøyelse til gårdsbruk for bruk som gjødsel. Hvis selskapet kan levere 80 prosent av byens energi, som det hevdes, kan det fungere som en modell for anaerob fordøyelse i lokal skala, der mat, energi og gjødsel alle skaper en effektiv, lukket sløyfe.

Det amerikanske energidepartementet jobber for å optimalisere distribusjons- og forsyningskjeder, men enda viktigere, sier Babson, for å avgrense den kjemiske prosessen som konverterer avfallet. Hvis de kan stoppe prosessen kort tid etter at den er oppdelt i alkoholer, men før den går over til metan og karbondioksid, kan produktene raffineres til jetbrensel, bensin og andre produkter med høy verdi - som alle vil kunne anses som fornybare, siden karbonet som ble frigitt ble absorbert fra atmosfæren av plantene som ble maten, som ble avfallet, som ble gassen.

Hvorfor Anaerob fordøyelse blir den neste store fornybare energikilden