Transformarea deșeurilor din bucătărie în biocombustibili – cu ajutorul unui „monstru de brioșe”

Justin Billing, prezentat aici, și colegii săi PNNL avansează tehnologii și abordări pentru a converti diferite tipuri de materiale, inclusiv deșeuri alimentare, în biocombustibili. (Foto de Andrea Starr | Laboratorul Național al Pacificului de Nord-Vest

Când mâncăm, corpul nostru transformă mâncarea în energie care ne hrănește viața. Dar ce zici de energia stocată în cele 80 de miliarde de kilograme de alimente care sunt aruncate în fiecare an în America? Ca parte a avansării soluțiilor de energie durabilă, oamenii de știință de la Laboratorul Național Pacific Nord-Vest al Departamentului Energiei transformă deșeurile alimentare în combustibil curat și regenerabil, care poate alimenta avioanele, trenurile și automobilele noastre.

Timp de decenii, cercetătorii PNNL au susținut obiectivele DOE de a produce combustibili rentabili derivați din plante sau deșeuri animale, mai degrabă decât din petrol. Ei au dezvoltat tehnologii pentru a produce acești biocombustibili din rezerve primare, inclusiv deșeuri agricole, subproduse forestiere, alge și chiar nămoluri de epurare și îngrășăminte organice.

În ultimul lor efort, cercetătorii au transformat cu succes deșeurile alimentare de la baza comună Lewis-McChord și Centrul de corecții Coyote Ridge într-un biocombustibil dens cu energie care ar putea ajuta la înlocuirea combustibililor fosili de astăzi. Rezultatele timpurii sugerează că risipa de alimente poate oferi un trifect de eficiență, beneficii economice și de mediu.

Mush revine la biocombustibil

Cercetătorii PNNL explorează modul de transformare eficientă a șoarecilor ca aceștia în biocombustibili. Ca parte a eforturilor lor de a crește producția și de a obține eficiența necesară adoptării la scară largă, au testat o varietate de surse potențiale de hrană, inclusiv cerealele consumate de o fabrică de bere, prezentate aici, precum și deșeurile de la cantină și de bucătărie. Credit: Fotografie de Andrea Starr | Laboratorul Național al Pacificului de Nord-Vest

În primul rând, în ceea ce privește eficiența, conținutul mai ridicat de grăsimi din deșeurile alimentare și conținutul mai mic de minerale permit producerea mai multor galoane de biocombustibili pe tonă de deșeuri alimentare decât în ​​cazul altor materii prime. Deșeurile alimentare, transformate cu ușurință într-o suspensie pompabilă, simplifică producția și minimizează costurile de pre-prelucrare necesare materiilor prime.

În al doilea rând, poate fi posibil să se obțină deșeuri alimentare la un cost mai mic decât materiile prime cu costuri mai mari pentru cultivare și recoltare. Este deja generat din abundență și oamenii sunt dispuși să plătească pentru eliminarea acestuia. Folosirea deșeurilor alimentare mai degrabă decât creșterea culturilor, cum ar fi porumbul sau soia pentru a produce biocombustibil, împiedică, de asemenea, terenurile arabile să fie dedicate mai degrabă combustibilului decât hranei.

În al treilea rând, transformarea acestor deșeuri în combustibil i-ar împiedica să ajungă la depozitele de deșeuri, ceea ce este important având în vedere recentele interdicții specifice privind deșeurile alimentare. Pe măsură ce deșeurile se descompun, generează metan – un puternic gaz cu efect de seră care este eliberat în mediu dacă nu este prins.

Cum se face

Oamenii de știință PNNL urmăresc acest început câștig-câștig prin amestecarea deșeurilor, adesea cu ajutorul unor echipamente personalizate cunoscute sub numele de Muffin-ul monstruos, care macină totul, de la oase și vezici până la semințe, ambalaje și ambalaje. Carnea rezultată este încălzită astfel încât să poată fi pompată continuu într-un reactor și transformată în combustibil.

Monstru de brioșă

Cunoscută în mod obișnuit sub numele de „Monstrul de muffin”, această moară industrială personalizată de la Laboratorul Național Pacific Nord-Vest este folosită pentru mărunțirea biomasei, inclusiv a deșeurilor alimentare, pentru a crea o suspensie care poate fi aruncată într-un reactor care îl transformă în biocombustibil. poate fi utilizat în amestecuri de combustibili care înlocuiesc combustibilii fosili convenționali. Credit: Fotografie de Andrea Starr | Laboratorul Național al Pacificului de Nord-Vest

Cercetătorii testează diferite tipuri de deșeuri alimentare pentru a vedea dacă pot obține rezultate durabile. În timpul experimentelor, acestea abordează numeroase provocări chimice și inginerești ale procesului pe măsură ce apar. Ei reglează fin proiectul de schimb de căldură, rezolvă problemele de pompare și dezvoltă tehnici de separare continuă.

Cercetătorii caută, de asemenea, să-și extindă baza de resurse de biomasă pentru a obține eficiența necesară adoptării la scară largă. Lucrând cu echipe de evaluare a resurselor, aceștia testează diferite amestecuri de materii prime cu un ochi către reprezentarea corectă a diferitelor surse de deșeuri care pot fi puse în comun în centrele locale.

De exemplu, estimează resursele disponibile pe o rază de 50 de mile de Detroit, Michigan, pentru a determina amestecul de deșeuri alimentare, nămol de canalizare și grăsimi, uleiuri și grăsimi care pot fi consolidate și utilizate pentru a produce biocombustibili. Includerea deșeurilor alimentare ar permite fabricilor de producere a biocombustibililor să fie de până la 10 ori mai mari în zonele urbane – un pas semnificativ către costul obiectivelor de reducere a emisiilor de biocombustibili și a DOE.

În plus față de provocările inginerești, PNNL abordează considerații practice. Economiștii modelează diferite combinații de materii prime și factori de producție pentru a determina modul în care biocombustibilii produși în serie pot fi competitivi din punct de vedere al costurilor cu combustibilii convenționali pe bază de petrol și compatibili cu infrastructura actuală.

Privind în perspectivă, cercetătorii lucrează cu o companie de eliminare a deșeurilor care deja colectează și separă alimente și alte deșeuri organice de case și întreprinderi din mai multe orașe, creând zilnic loturi de fluide. Oamenii de știință vor studia compoziția acestor deșeuri și le vor folosi în experimente pentru a produce biocombustibili.

Așadar, în timp ce zgâriați placa de cină din această seară, relaxați-vă puțin mai ușor, știind că bucățile de bucătărie într-o zi vă pot ajuta să reduceți dependența Americii de combustibilii fosili. Și asigurați-vă că vă gândiți la cercetătorii inovatori PNNL care oferă acest lucru pentru gândire.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Zirconii antici datează începutul tectonicii plăcilor în urmă cu 3,6 miliarde de ani – un eveniment critic pentru a face pământul ospitalier pentru viață

Zirconii examinați de echipa de cercetare, fotografiați cu catodoluminiscență, tehnică cu care echipa a putut vizualiza interiorul cristalelor cu un microscop electronic cu scanare...

Putem face opioidele mai puțin dependente? [Video]

În 2017, milioane de oameni din întreaga lume erau dependenți de opioide și 115.000 au murit din cauza unui supradozaj. Opioidele sunt cele mai puternice...

Măsurile neconvenționale împotriva pandemiei și apărării nucleare pot proteja omenirea de catastrofe catastrofale

Lansarea mânerului SM-3 Block IB de la un crucișător cu rachete ghidate USS Lake Erie (CG 70). Credit: Marina SUA În curând viața pe...

Situl de legare a anticorpilor conservat în variantele de virus COVID-19 – impact mare pentru vaccinurile viitoare

O echipă de cercetare Penn State a descoperit că proteinele N din barza-covi-2 sunt stocate în toate coronavirusurile epidemice legate de îngrășăminte (sus, stânga:...

Mișcări ale electronilor de ceas în interiorul unui atom: viteza obturatorului de o milionime dintr-o miliardime de secundă

Reprezentarea artistică a experimentului. Întârzierea inerentă între emisia celor două tipuri de electroni duce la o elipsă caracteristică în datele analizate. În...

Newsletter

Subscribe to stay updated.