物理科技生物学-PHYICA

研究人员正在将厨房垃圾奥田かなえ转化为生物燃料

地球 2022-10-08 00:00:25

史蒂文·阿什比博士

D

太平洋西北国家实验室 太平洋西北国家实验室的这种定制的工业粉碎机通常被称为“松饼怪兽”,用于粉碎包括食物垃圾在内的生物质,制造出一种浆液,该浆液可以被泵入反应器,转化为富含能量的生物燃料,可用于替代传统化石燃料的混合燃料

信用:安德里亚·斯塔尔|太平洋西北国家实验室 当我们吃饭时,我们的身体将食物转化为能量,为我们的生活提供燃料

但是美国每年扔掉的800亿磅食物中储存的能量会发生什么变化?作为推进可持续能源解决方案的一部分,能源部西北太平洋国家实验室的科学家正在将食物垃圾转化为清洁的可再生燃料,为我们的飞机、火车和汽车提供动力

几十年来,PNNL的研究人员一直支持能源部的目标,即从植物或动物废料而不是石油中经济有效地生产燃料

他们开发了从原料中生产这些生物燃料的技术,原料包括农业残留物、森林副产品、藻类,甚至下水道污泥和粪便

在他们最近的努力中,研究人员成功地将刘易斯-麦考德联合基地和丛林狼脊矫正中心的食物垃圾转化为一种高能量密度的生物燃料,有助于取代今天的化石燃料

早期的研究结果表明,食物垃圾可能会带来三重效益,即经济效益和环境效益

首先,从效率的角度来看,食物垃圾的高脂肪含量和低矿物质含量使得每吨食物垃圾比其他原料生产更多加仑的生物燃料

食物垃圾易于制成可泵送的浆液,简化了生产,并最大限度地降低了其他原料所需的预处理成本

第二,与种植和收获费用较高的其他原料相比,以较低的成本获得食物废物是可能的

它已经大量产生,人们愿意为它的处置付费

利用食物垃圾而不是种植玉米或大豆等作物来生产生物燃料也阻止了可耕地被用于生产燃料而不是食物

第三,将这些垃圾转化为燃料可以防止它们被填埋,鉴于最近针对食物垃圾的禁令,这一点很重要

当废物分解时,它会产生甲烷——一种如果不被捕获就会释放到环境中的强温室气体

PNNL的研究人员正在探索如何经济有效地将这种糊状物转化为生物燃料

作为扩大生产规模和获得大规模应用所需的效率的努力的一部分,他们测试了各种潜在的原料,包括来自当地酿酒厂的废谷物,如这里所示,以及食堂垃圾和厨房废料

信用:安德里亚·斯塔尔|太平洋西北国家实验室 是怎么做到的 追求这种双赢的PNNL科学家从混合废物开始,通常借助被称为“松饼怪兽”的定制设备,该设备研磨从骨头和软骨到种子、包装纸和包装的所有东西

产生的糊状物被加热,这样它就可以被连续泵入反应堆并转化为燃料

研究人员正在测试不同类型的食物垃圾,看看它们是否能取得一致的结果

在实验过程中,他们解决了大量出现的化学和过程工程挑战

他们微调热交换设计,解决泵送问题,开发连续分离技术

研究人员还寻求扩大生物质资源的基础,以获得大规模应用所需的效率

他们与资源评估团队合作,测试不同的原料混合物,着眼于准确地代表可能聚集在当地中心的不同废物来源

例如,他们正在评估密歇根州底特律50英里半径范围内的可用资源

,以确定可用于生产生物燃料的食物垃圾、污水污泥以及脂肪、油和油脂的混合物

将食物垃圾包括在内,将使城市地区的生物燃料生产厂规模扩大10倍——这是能源部在生物燃料成本和减排目标方面取得的重大进展

除了工程方面的挑战,PNNL还在解决实际问题

经济学家正在对原料和生产要素的各种组合进行建模,以确定大规模生产的生物燃料如何与传统的石油基燃料相比具有成本竞争力,并与当今的基础设施相兼容

展望未来,研究人员正在与一家废物处理公司合作,该公司已经在一些城市收集和分离来自家庭和企业的食物和其他有机废物,每天生产一批泥浆

科学家将研究这种废物的成分,并将其用于生产生物燃料的实验

因此,当你刮擦今晚的餐盘时,休息一下,知道你的厨房废料有一天可能有助于减少美国对化石燃料的依赖

一定要想到创新的PNNL研究人员,他们提供了思考的食粮

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/diqiu/24788.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~