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Warum die anaerobe Verdauung zur nächsten großen erneuerbaren Energiequelle wird

Als Resourceful Earth Limited den Bau einer Anlage ankündigte, in der jährlich 35.000 Tonnen der lokalen Lebensmittelabfälle für die Stromversorgung verwendet werden sollen - genug, um 80 Prozent der Energie für die nahe gelegene britische Stadt Keynsham bereitzustellen -, war das Unternehmen das jüngste Unternehmen, das anaerobe Produkte einsetzte Verdauung, um Abfall zu reduzieren, Energie zu erzeugen und CO2-Emissionen zu reduzieren. Es ist die Lokalität, die zu Ende geht, nicht nur was eine Gemeinde kauft, sondern auch was sie los wird.

„Das ist unser idealer Plan, um… ein System zu schaffen, in dem wir tatsächlich einen geschlossenen Kreislauf bilden“, sagt Jo Downes, Markenmanager für Resourceful Earth. „Es ist alles in sich geschlossen. Lebensmittelabfälle werden von einer Gemeinde produziert, in Elektrizität umgewandelt und gehen wieder in diese Gemeinde zurück. Es ist selbsttragend. "

Die anaerobe Vergärung als Methode zur Umwandlung von Biomasse in Energie wird seit Hunderten von Jahren praktiziert. Die Anstrengungen in Keynsham sind jedoch ein Indikator für die Reifung der Technologie. Mit dem weltweiten Fokus auf erneuerbare Energien hat sich die anaerobe Verdauung zu einer wirtschaftlich rentablen Energiequelle entwickelt, die den Menschen am verschwenderischsten und kreativsten nutzt. Lokale Kommunen, einschließlich Abwasseranlagen, sowie private Unternehmen und sogar das Energieministerium optimieren die Technologie, um sie effizienter und praktischer zu gestalten.

„Die anaerobe Vergärung ist faszinierend, da auf relativ einfache und natürliche Weise eine Vielzahl komplexer Abfälle in ein einfaches Brenngas umgewandelt werden kann“, sagt David Babson, Technologiemanager im Büro für Bioenergietechnologien des US-Energieministeriums. „Die Schließung von Abfallkreisläufen und die Rückgewinnung von Energie aus Abfällen bieten eine große Chance, gleichzeitig die Abfallbewirtschaftung zu verbessern und den Klimawandel anzugehen.“

Die Technologie selbst ist ziemlich einfach. Geben Sie eine Mischung aus feuchtem organischem Material wie Küchenabfällen oder Abfällen von Menschen, Farmen oder Lebensmittelverarbeitungsbetrieben in einen sauerstofffreien Behälter mit natürlich vorkommenden anaeroben Bakterien. Der Abfall zerfällt in vier aufeinanderfolgenden Prozessen und setzt schließlich Kohlendioxid, Wasser, Methan und eine dunkle Aufschlämmung aus organischem Material und Nährstoffen frei, die als Gärrest bezeichnet werden. Das Methan wird abgesaugt und zur Verwendung als Brennstoff raffiniert oder zum Antrieb von Turbinen verbrannt.

Der Stadtverwaltungsbezirk East Bay in Nordkalifornien erkannte, dass bei der Aufbereitung von Abwässern aus Haushalten, Farmen und Lebensmittelverarbeitungsbetrieben ein weiterer Schritt unternommen werden konnte, um einen Teil der eigenen Energie zu erzeugen. (EBMUD) Die Abfallbehandlung ist ein energieintensiver Prozess. Mit der Installation von 11 anaeroben Vergärungseinheiten und drei Turbinen produziert EBMUD jetzt 135 Prozent seines Energiebedarfs. (EBMUD)

Die moderne anaerobe Vergärung begann in der Abwasserindustrie. Kommunen wie der Stadtteil East Bay in Nordkalifornien erkannten, dass sie im Zuge der Abwasserbehandlung von Haushalten, Farmen und Lebensmittelverarbeitungsbetrieben einen Schritt dazu leisten könnten, einen Teil ihrer eigenen Energie zu produzieren. Für EBMUD waren die letzten 15 Jahre eine Reise auf der Suche nach mehr Effizienz und Energieproduktionskapazität. Die Abfallbehandlung ist ein energieintensiver Prozess. Mit der Installation von 11 anaeroben Vergärungsanlagen und drei Turbinen produziert EBMUD jetzt 135 Prozent seines Energiebedarfs und lässt zusätzlichen Strom übrig, der dann verkauft werden kann, sagt Jackie Zipkin, Manager Abwassertechnik dort.

„Eines der aufregenden Dinge an der Art der erneuerbaren Energie, die wir produzieren, ist, dass sie rund um die Uhr zur Verfügung steht, und wenn man sich Dinge wie Sonne und Wind ansieht, haben sie nicht die Grundlastfähigkeit“, sagt Zipkin. „Ich denke, das Interesse an erneuerbaren Energien, insbesondere aus dem Bereich Biogas, steigt auf nationaler Ebene.“

Molkereien sind die größten Methanemittenten in Kalifornien, sagt Valentino Taingco, Programmmanager für Biomasse bei SMUD. (SMUD) Dieser Generator wird mit Methan betrieben. (SMUD) Der Generator wandelt das Gas in Strom um, der über Stromleitungen in das SMUD-Netz übertragen wird. (SMUD)

Neben der Zusammenarbeit mit Hotels und Restaurants bei der Entwicklung eines Programms zur Sammlung von Lebensmittelabfällen wurde der Stadtteil Sacramento auf eigene Weise erweitert und arbeitet mit Milchviehbetrieben zusammen, um vor Ort Fermenter für Gülle und Abfälle aus Lagunen bereitzustellen. Molkereien sind die größten Methanemittenten in Kalifornien, sagt Valentino Tiangco, Programmmanager für Biomasse bei SMUD. Methan ist als Treibhausgas besonders wirksam, wenn auch nicht lange; Gegen Wiederkäuer-Methangas kann wenig getan werden, aber die Umleitung von Gülle zu anaeroben Fermentern kann den gesamten Methanausstoß verringern, und das Versorgungsgebiet hilft den Molkereien in Sacramento County, Zuschüsse zu erhalten, um die hohen Anfangskosten der Fermenter auszugleichen.

Als EBMUD, SMUD und andere Kommunen erkannten, dass sie auf diesem Gebiet innovativ sein könnten, begannen sie mit verschiedenen Techniken, organischen Gemischen und Verfahren zu experimentieren und ebneten den Weg für andere kompliziertere Projekte. Der Kreislauf aus Konsum und Abfall, der die Gemeinden antreibt, könnte gehackt werden, um viele der Lücken zu schließen, in denen wertvoller Abfall verschwendet wird. Es ist eine Art "das ganze Tier nutzen" -Prämisse, aber mit organischen Abfällen.

Resourceful Earth schließt auch mehrere Kreisläufe, indem es überschüssige Wärme aus dem Prozess nutzt, um Holzhackschnitzel zu trocknen, die in Biomassekesseln verwendet werden, und nährstoffreiches Gärgut an landwirtschaftliche Betriebe zur Verwendung als Dünger weiterleitet. Wenn das Unternehmen 80 Prozent der Energie der Stadt bereitstellen kann, könnte es als Modell für die anaerobe Verdauung auf lokaler Ebene dienen, bei der Nahrung, Energie und Dünger einen effizienten, geschlossenen Kreislauf bilden.

Das US-Energieministerium arbeitet daran, die Vertriebs- und Lieferketten zu optimieren, vor allem aber, so Babson, den chemischen Prozess zur Umwandlung des Abfalls zu verfeinern. Wenn sie den Prozess kurz nach der Zersetzung in Alkohole, aber vor dem Übergang zu Methan und Kohlendioxid stoppen können, könnten die Produkte zu Düsentreibstoff, Benzin und anderen hochwertigen Produkten raffiniert werden, die alle als erneuerbar gelten. da der freigesetzte Kohlenstoff von den Pflanzen aus der Atmosphäre absorbiert wurde, die zur Nahrung wurden, die zur Verschwendung wurde, die zum Gas wurde.

Warum die anaerobe Verdauung zur nächsten großen erneuerbaren Energiequelle wird