https://frosthead.com

Waarom Anaërobe spijsvertering de volgende grote hernieuwbare energiebron wordt

Toen Resourceful Earth Limited aankondigde dat het een faciliteit zou bouwen om elk jaar 35.000 ton van het lokale voedselverspilling om te zetten in stroom - genoeg om 80 procent van de energie te leveren aan de nabijgelegen stad Keynsham, VK - werd het bedrijf het nieuwste anaerobe vergisting om afval te verminderen, energie te genereren en de uitstoot van koolstof te verminderen. Het is de lokaliteit die tot zijn conclusie komt, niet alleen wat een gemeenschap koopt, maar ook waar het van af komt.

"Dat is ons ideale plan, om ... een systeem te maken waar we eigenlijk een gesloten lus zijn", zegt Jo Downes, brand manager voor Resourceful Earth. "Het is allemaal op zichzelf staand. Voedselverspilling wordt geproduceerd door een gemeenschap, het wordt omgezet in elektriciteit en het gaat weer terug naar die gemeenschap. Het is zelfvoorzienend. "

Anaerobe vergisting, als een manier om biomassa om te zetten in energie, wordt al honderden jaren toegepast, maar de inspanning in Keynsham is een indicator voor de rijping van de technologie. Terwijl de focus overal ter wereld op hernieuwbare energie is gericht, is anaërobe vergisting een economisch levensvatbare energiebron geworden die mensen het meest verspilt - en het meest creatief. Lokale gemeenten, inclusief afvalwaterfaciliteiten, maar ook particuliere bedrijven en zelfs het ministerie van Energie passen de technologie aan om deze efficiënter en praktischer te maken.

"Anaërobe vergisting is fascinerend omdat het een relatief eenvoudige, natuurlijke manier is om van een breed scala aan complex afval een eenvoudig brandstofgas te maken", zegt David Babson, een technologiemanager bij het Bioenergy Technologies Office van het Amerikaanse ministerie van Energie. "Het sluiten van afvalkringlopen en het terugwinnen van energie uit afval biedt een uitgelezen kans om afvalbeheer tegelijkertijd te verbeteren en klimaatverandering aan te pakken."

De technologie zelf is vrij eenvoudig. Plaats een mengsel van vochtig, organisch materiaal zoals keukenafval of afval van mensen of boerderijen of voedselverwerkende faciliteiten in een zuurstofvrije container met natuurlijk voorkomende anaërobe bacteriën. Het afval wordt afgebroken door vier verschillende opeenvolgende processen, waarbij uiteindelijk koolstofdioxide, water, methaan en een donkere slurry van organisch materiaal en voedingsstoffen, digestaat genaamd, vrijkomen. Het methaan wordt overgeheveld en geraffineerd voor gebruik als brandstof of verbrand tot turbines.

Het gemeentelijke utiliteitsdistrict East Bay in Noord-Californië besefte dat ze bij het zuiveren van afvalwater van huishoudens, boerderijen en voedselverwerkende bedrijven een stap konden zetten om een ​​deel van hun eigen energie te produceren. (EBMUD) Afvalverwerking is een energie-intensief proces en met de installatie van 11 anaërobe vergistingseenheden en drie turbines produceert EBMUD nu 135 procent van zijn energiebehoeften. (EBMUD)

Moderne anaërobe vergisting begon in de afvalwaterindustrie. Gemeenten, zoals het gemeentelijke utiliteitsdistrict East Bay in Noord-Californië, realiseerden zich dat ze bij de behandeling van afvalwater van huishoudens, boerderijen en voedselverwerkende bedrijven een stap konden zetten om een ​​deel van hun eigen energie te produceren. Voor EBMUD is de afgelopen 15 jaar een reis geweest op zoek naar meer efficiëntie en energieproductiecapaciteit. Afvalbehandeling is een energie-intensief proces, en met de installatie van 11 anaërobe vergistingseenheden en drie turbines produceert EBMUD nu 135 procent van zijn energiebehoeften, waardoor extra vermogen overblijft dat vervolgens kan worden verkocht, zegt Jackie Zipkin, manager afvalwatertechniek daar.

"Een van de dingen die opwindend zijn aan het type hernieuwbare energie dat we produceren, is dat het 24/7 is, en als je naar dingen zoals zonne-energie en wind kijkt, hebben ze niet die basislastcapaciteit", zegt Zipkin. "Ik denk dat er landelijk meer en meer belangstelling is voor hernieuwbare energie, en met name biogas."

Zuivelfabrieken zijn de grootste methaanemitter in Californië, zegt Valentino Taingco, programmamanager voor biomassa bij SMUD. (SMUD) Deze generator wordt gevoed door het methaanproduct. (SMUD) De generator zet het gas om in elektriciteit, die via hoogspanningsleidingen naar het SMUD-net wordt overgebracht. (SMUD)

Ondertussen heeft het gemeentelijke utiliteitsdistrict van Sacramento, naast het werken met hotels en restaurants, een eigen programma ontwikkeld voor het verzamelen van voedselafval. Het heeft op zijn eigen manier samengewerkt met melkveebedrijven om on-site vergisters te voorzien voor mest en afval van lagunes. Zuivelfabrieken zijn de grootste methaanemitter in Californië, zegt Valentino Tiangco, programmamanager voor biomassa bij SMUD. Als broeikasgas is methaan bijzonder krachtig, hoewel niet langlevend; er kan weinig worden gedaan aan methaanboeren van herkauwers, maar het afleiden van mest naar anaërobe vergisters kan de algehele methaanproductie verminderen, en het nutsdistrict helpt de zuivelfabrieken in Sacramento County subsidies te krijgen om de hoge initiële kosten van de vergisters te compenseren.

Toen EBMUD, SMUD en andere gemeenten zich realiseerden dat ze op dit gebied konden innoveren, begonnen ze te experimenteren met verschillende technieken, organische mengsels en processen en maakten ze de weg vrij voor andere, meer gecompliceerde projecten. De cyclus van consumptie en afval die gemeenschappen aandrijft, kan worden gehackt om veel gaten te dichten waar waardevol afval wordt verspild. Het is een soort 'gebruik het hele dier'-uitgangspunt, maar dan met organisch afval.

Resourceful Earth sluit ook verschillende lussen, waarbij overtollige warmte van het proces wordt gebruikt om houtsnippers te drogen die in biomassaketels worden gebruikt, en voedingsrijk digestaat naar boerderijen te sturen voor gebruik als meststof. Als het bedrijf 80 procent van de energie van de stad kan leveren, zoals het beweert, zou het kunnen fungeren als een model voor anaerobe vergisting op lokale schaal, waar voedsel, energie en kunstmest allemaal een efficiënte, gesloten lus creëren.

Het Amerikaanse ministerie van Energie werkt aan het optimaliseren van distributie- en toeleveringsketens, maar nog belangrijker, zegt Babson, om het chemische proces dat het afval omzet, te verfijnen. Als ze het proces kunnen stoppen, nadat het is afgebroken tot alcoholen maar voordat het wordt omgezet in methaan en kooldioxide, kunnen de producten worden verfijnd tot vliegtuigbrandstof, benzine en andere hoogwaardige producten - die allemaal als hernieuwbaar worden beschouwd, omdat de vrijgekomen koolstof uit de atmosfeer werd opgenomen door de planten die het voedsel werden, dat het afval werd, dat het gas werd.

Waarom Anaërobe spijsvertering de volgende grote hernieuwbare energiebron wordt