https://frosthead.com

Γιατί η αναερόβια χώνευση γίνεται η επόμενη μεγάλη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας

Όταν η Resourceful Earth Limited ανακοίνωσε ότι θα κατασκευάσει μια εγκατάσταση μετατροπής 35.000 τόνων τοπικών αποβλήτων τροφίμων σε ενέργεια κάθε χρόνο - αρκετά για να παράσχει 80 τοις εκατό της ενέργειας στην κοντινή πόλη Keynsham, Ηνωμένο Βασίλειο - η εταιρεία έγινε η τελευταία που χρησιμοποιεί αναερόβια την πέψη για τη μείωση των αποβλήτων, την παραγωγή ενέργειας και τη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Ο τοπικισμός έρχεται στο συμπέρασμα του, όχι μόνο αυτό που αγοράζει μια κοινότητα, αλλά και αυτό που απαλλάσσεται από αυτό.

"Αυτό είναι το ιδανικό μας σχέδιο, για να κάνουμε ... ένα σύστημα όπου είμαστε πράγματι κλειστός βρόχος", λέει ο Jo Downes, διευθυντής μάρκας για το Resourceful Earth. "Είναι όλα αυτοπεριορισμένα. Τα απορρίμματα τροφίμων παράγονται από μια κοινότητα, μετατρέπονται σε ηλεκτρική ενέργεια και ξαναγυρίζουν στην κοινότητα αυτή. Είναι αυτοσυντηρούμενο. "

Η αναερόβια χώνευση, ως τρόπος μετατροπής της βιομάζας σε ενέργεια, εφαρμόστηκε για εκατοντάδες χρόνια, αλλά η προσπάθεια στο Keynsham είναι ένας δείκτης της ωρίμανσης της τεχνολογίας. Καθώς η εστίαση σε όλο τον κόσμο έχει μετατραπεί σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, η αναερόβια χώνευση έχει αρχίσει να γίνεται μια οικονομικά βιώσιμη πηγή ενέργειας που αξιοποιεί τους ανθρώπους στα πιο σπατάλη και πιο δημιουργικά μας. Οι τοπικοί δήμοι, συμπεριλαμβανομένων των εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων, καθώς και οι ιδιωτικές εταιρείες και ακόμη και το Υπουργείο Ενέργειας εξομαλύνουν την τεχνολογία για να καταστήσουν πιο αποτελεσματική και πρακτική.

"Η αναερόβια χώνευση είναι συναρπαστική επειδή είναι ένας σχετικά εύκολος, φυσικός τρόπος να μετατρέψουμε μια μεγάλη ποικιλία σύνθετων αποβλήτων σε ένα απλό αέριο καυσίμου", λέει ο David Babson, διευθυντής τεχνολογίας στο Γραφείο Τεχνολογιών Βιοενέργειας του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ. "Το κλείσιμο των βρόχων αποβλήτων και η ανάκτηση ενέργειας από τα απόβλητα αποτελεί μια σημαντική ευκαιρία για ταυτόχρονη βελτίωση της διαχείρισης των αποβλήτων και αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής".

Η ίδια η τεχνολογία είναι μάλλον απλή. Εγκλείστε ένα μίγμα υγρού, οργανικού υλικού, όπως απορρίμματα κουζίνας ή απορρίμματα από ανθρώπους ή αγροκτήματα ή εγκαταστάσεις επεξεργασίας τροφίμων, σε περιέκτη χωρίς οξυγόνο με φυσικά αναερόβια βακτήρια. Τα απόβλητα διασπώνται μέσα από τέσσερις διαφορετικές διαδοχικές διεργασίες, τελικά απελευθερώνοντας διοξείδιο του άνθρακα, νερό, μεθάνιο και ένα σκουρόχρωμο πολτό οργανικού υλικού και θρεπτικών ουσιών που ονομάζονται υπολείμματα. Το μεθάνιο απορροφάται και εξευγενίζεται για χρήση ως καύσιμο ή για καύση σε τουρμπίνες.

Η δημοτική κοινότητα του East Bay στη Βόρεια Καλιφόρνια, συνειδητοποίησε ότι κατά την επεξεργασία λυμάτων από νοικοκυριά, αγροκτήματα και εγκαταστάσεις επεξεργασίας τροφίμων, θα μπορούσαν να προσθέσουν ένα βήμα για να παράγουν μέρος της δικής τους ενέργειας. (EBMUD) Η επεξεργασία των αποβλήτων είναι μια διαδικασία έντασης ενέργειας και με την εγκατάσταση 11 μονάδων αναερόβιας χώνευσης και τριών στροβίλων, η EBMUD παράγει σήμερα το 135% των ενεργειακών της αναγκών. (EBMUD)

Η σύγχρονη αναερόβια χώνευση ξεκίνησε στη βιομηχανία των λυμάτων. Οι δήμοι, όπως και η δημοτική κοινότητα του East Bay στη Βόρεια Καλιφόρνια, συνειδητοποίησαν ότι κατά την επεξεργασία λυμάτων από νοικοκυριά, αγροκτήματα και μονάδες επεξεργασίας τροφίμων, θα μπορούσαν να προσθέσουν ένα βήμα για να παράγουν μέρος της δικής τους ενέργειας. Για την EBMUD, τα τελευταία 15 χρόνια υπήρξαν ένα ταξίδι για την αναζήτηση μεγαλύτερης αποδοτικότητας και δυναμικότητας παραγωγής ενέργειας. Η επεξεργασία των αποβλήτων είναι μια διαδικασία έντασης ενέργειας και με την εγκατάσταση 11 μονάδων αναερόβιας χώνευσης και τριών στροβίλων, η EBMUD παράγει πλέον το 135% των ενεργειακών αναγκών της, αφήνοντας πρόσθετη ενέργεια που μπορεί στη συνέχεια να πωληθεί, λέει η Jackie Zipkin, διευθυντής της μηχανικής επεξεργασίας λυμάτων εκεί.

"Ένα από τα πράγματα που είναι συναρπαστικό για τον τύπο της ανανεώσιμης ενέργειας που παράγουμε είναι ότι είναι 24/7, και όταν κοιτάζετε πράγματα όπως ηλιακή και αιολική, δεν έχουν αυτή τη βασική ικανότητα", λέει ο Zipkin. "Νομίζω ότι όλο και περισσότερο υπάρχει ενδιαφέρον σε εθνικό επίπεδο για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και ιδιαίτερα για βιοαέριο."

Τα γαλακτοκομεία είναι ο μεγαλύτερος πομπός μεθανίου στην Καλιφόρνια, λέει ο Valentino Taingco, διευθυντής προγράμματος βιομάζας στο SMUD. (SMUD) Αυτή η γεννήτρια τροφοδοτείται από το προϊόν μεθανίου. (SMUD) Η γεννήτρια μετατρέπει το αέριο σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία μεταδίδεται μέσω ηλεκτρικών γραμμών στο δίκτυο SMUD. (SMUD)

Εν τω μεταξύ, εκτός από την εργασία με ξενοδοχεία και εστιατόρια για την ανάπτυξη ενός προγράμματος συλλογής απορριμμάτων τροφίμων, η Sacramento Municipal Utility District έχει επεκταθεί με τον δικό της τρόπο, δουλεύοντας με γαλακτοκομικές εκμεταλλεύσεις για να παράσχει χωνευτές για κοπριά και απορρίμματα από λιμνοθάλασσες. Τα γαλακτοκομεία είναι ο μεγαλύτερος πομπός μεθανίου στην Καλιφόρνια, λέει ο Valentino Tiangco, διευθυντής προγράμματος βιομάζας στο SMUD. Ως αέριο θερμοκηπίου, το μεθάνιο είναι ιδιαίτερα ισχυρό, αν και δεν έχει ζήσει μακρά. λίγες μπορούν να γίνουν για μύκητες μεθανίου σε μηρυκαστικά, αλλά η εκτροπή κοπριάς σε αναερόβιους χωνευτές μπορεί να μειώσει τη συνολική παραγωγή μεθανίου και η περιοχή χρησιμότητας βοηθά τα γαλακτοκομεία του Σακραμέντο County να λάβουν επιχορηγήσεις για να αντισταθμίσουν το υψηλό αρχικό κόστος των χωνευτήρων.

Καθώς οι EBMUD, SMUD και άλλοι δήμοι συνειδητοποίησαν ότι θα μπορούσαν να καινοτομούν σε αυτόν τον τομέα, άρχισαν να πειραματίζονται με διαφορετικές τεχνικές, οργανικά μείγματα και διεργασίες και προετοίμαζαν το δρόμο για άλλα πιο περίπλοκα έργα. Ο κύκλος της κατανάλωσης και των αποβλήτων που οδηγούν τις κοινότητες θα μπορούσε να χαράξει για να κλείσει πολλές τρύπες όπου τα πολύτιμα σκουπίδια παίρνουν, καλά, σπατάλησαν. Είναι ένα είδος χρήσης του "ολόκληρου του ζώου", αλλά με οργανικά απόβλητα.

Η εύχρηστη γη κλείνει επίσης αρκετούς βρόχους, χρησιμοποιώντας πλεονάζουσα θερμότητα από τη διαδικασία για να στεγνώσει τα τσιπ ξύλου που χρησιμοποιούνται στους λέβητες βιομάζας και στέλνοντας πλούσια σε θρεπτικά συστατικά χώνες σε εκμεταλλεύσεις για χρήση ως λίπασμα. Εάν η εταιρεία μπορεί να παράσχει το 80% της ενέργειας της πόλης, όπως ισχυρίζεται, θα μπορούσε να λειτουργήσει ως πρότυπο τοπικής αναερόβιας χώνευσης, όπου όλα τα τρόφιμα, η ενέργεια και τα λιπάσματα δημιουργούν έναν αποτελεσματικό, κλειστό βρόχο.

Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ προσπαθεί να βελτιστοποιήσει τις αλυσίδες διανομής και εφοδιασμού, αλλά το πιο σημαντικό, λέει ο Babson, να βελτιώσει τη χημική διαδικασία που μετατρέπει τα απόβλητα. Εάν μπορούν να σταματήσουν τη διαδικασία σύντομα, αφού κατανεμηθούν σε αλκοόλες αλλά πριν μετατραπούν σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα, τα προϊόντα θα μπορούσαν να εξευγενιστούν σε καύσιμα αεριωθουμένων, βενζίνη και άλλα προϊόντα υψηλής αξίας - όλα θα θεωρούνταν ανανεώσιμα, δεδομένου ότι ο απελευθερούμενος άνθρακας απορροφήθηκε από την ατμόσφαιρα από τα φυτά που έγιναν τα τρόφιμα, που έγιναν τα απόβλητα, που έγιναν το αέριο.

Γιατί η αναερόβια χώνευση γίνεται η επόμενη μεγάλη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας