Công trình khí sinh học cho chó

Vào ngày 1 tháng 2010 năm XNUMX, công trình khí sinh học công cộng đầu tiên trên thế giới chạy bằng chất thải của chó đã được đưa vào hoạt động tại một công viên ở Cambridge, Massachusetts. Dự án kỳ lạ này là một nỗ lực nhằm hướng tới một cái nhìn mới trong việc xử lý chất thải và thu nhận năng lượng từ những thứ "kỳ lạ". các nguồn.

Chất thải của chó được biến thành nhà máy điện cho công viên

Người sáng tạo là nghệ sĩ 33 tuổi người Mỹ Matthew Mazzotta. Tác phẩm mới nhất của anh ấy có tên là Park Spark. Hệ thống bao gồm một cặp xe tăng. Trong một trong số chúng, quá trình lên men metan (kỵ khí) được thực hiện, và trong lần thứ hai, lượng nước trong thứ nhất được điều chỉnh. Một đèn khí đã được lắp đặt bên cạnh các bể chứa. Đèn được cung cấp khí sinh học từ phân chó. Những người dắt chó đi dạo được khuyên nên mang theo những chiếc túi có thể phân hủy sinh học, đặt chúng vào một thùng chứa gần ngọn hải đăng, thu thập những gì chó để lại trên bãi cỏ và ném túi vào máy lên men. Sau đó, bạn phải quay bánh xe trên thành bể, điều này sẽ trộn lẫn các chất bên trong. Tập hợp vi khuẩn sống trong bể bắt đầu hoạt động, một lúc sau sẽ xuất hiện khí sinh học chứa khí metan. Những người chủ càng chăm chỉ dọn phân chó của mình vào bể chứa thì ngọn lửa sinh khí vĩnh cửu càng cháy lâu.

Dự án Park Spark trên BBC Radio Newshour 9 ngày 13 tháng XNUMX

Khí đốt được cho là sẽ chiếu sáng một phần không gian xung quanh nhà máy, nhưng sau khi lắp ráp hệ thống của mình, ông Mazzotta đã gặp phải một số vấn đề. Lúc đầu, nó chỉ ra rằng nó có quá ít phí để khởi động thiết bị một cách hiệu quả? và anh ta sẽ phải thuê tất cả những con chó trong thành phố để hoàn thành nó. Ngoài ra, bể chứa phải chứa đầy vi khuẩn thích hợp, nhưng chúng không ở trong tầm tay. Cuối cùng, tác giả và các cộng sự phải bù đắp cho cả hai bằng cách mang phân bò từ các trang trại gần đó về.

Một vấn đề khác là nước. Chất được sử dụng trong Park Spark không được chứa clo, chất có hại cho quá trình lên men, tức là nó không thể là nước thành phố. Vài trăm lít H tương đối nguyên chất.₂Mang lại từ sông Charles. Và, mặc dù đã cố gắng hết sức, người xem đã không nhìn thấy ngay chiếc đèn mêtan được quảng cáo đang hoạt động. Quá trình lên men bắt đầu, nhưng ở giai đoạn đầu có quá ít khí metan để đèn sáng. Các tác giả giải thích cho người xem rằng bên trong bể chứa, vi khuẩn mêtan trước tiên phải nhân lên đến một lượng thích hợp, trong trường hợp đó, sự phát triển của chúng bị chậm lại do đêm lạnh. Hơn một tuần trôi qua trước khi có rất nhiều khí gas được tạo ra để có thể bắt lửa.

Thật không may, ngọn lửa xanh của nó quá nhỏ nên không thể chụp nó dưới ánh sáng rực rỡ của những chiếc đèn lồng khác. Sau đó, nó tăng dần và do đó cuối cùng đã biện minh cho sự tồn tại của toàn bộ sự sắp đặt khí nghệ thuật. Hiệu quả thực sự của việc lắp đặt không phải là độ sáng của ngọn lửa, mà là sự thổi phồng trên báo chí. Tác giả hy vọng sẽ thu hút được càng nhiều người càng tốt trong vấn đề xử lý rác thải hợp lý. Theo nghệ sĩ, ánh sáng khiêm tốn trong lồng đèn giống như ngọn lửa bất diệt, nhắc nhở người qua đường cần bảo vệ thiên nhiên, giảm phát thải khí nhà kính và sáng tạo trong sản xuất năng lượng. Tác giả không tìm cách thu được bất kỳ lợi ích tài chính nào từ tác phẩm của mình.

Khí sinh học quy mô lớn

Sự sắp đặt của Mazzotta rất thú vị, nhưng nó chỉ là tiếng vọng của những kế hoạch nghiêm túc hơn nhiều. Ý tưởng biến chất thải của chó thành năng lượng ra đời ở San Francisco hơn XNUMX năm trước. Sunset Scavenger, một công ty xử lý chất thải lúc đó có tên là Norcal, muốn kiếm tiền.

Các chuyên gia của họ ước tính rằng ở khu vực Vịnh San Francisco, phân chó chiếm khoảng 4% tổng lượng rác thải sinh hoạt, sánh ngang với tã giấy về số lượng. Và điều đó có nghĩa là hàng nghìn tấn vật chất hữu cơ. Về mặt toán học, đây là tiềm năng cao của khí sinh học. Trên cơ sở thử nghiệm, Norcal bắt đầu thu thập phân chó bằng cách sử dụng các túi và thùng đựng phân có thể phân hủy sinh học để thu gom các "túi" đầy ở những khu vực có chó đi dạo thường xuyên nhất. Sau đó, cây trồng được xuất khẩu sang một trong những nhà máy sản xuất biomethane hiện có.

Tuy nhiên, năm 2008 dự án đã phải đóng cửa. Việc thu gom phân chó ở các công viên không thành công vì lý do tài chính hoàn toàn. Đem một tấn chất thải đến bãi chôn lấp sẽ rẻ hơn so với việc bắt đầu một dự án năng lượng sinh học, và không ai quan tâm bạn thu được bao nhiêu nhiên liệu từ nó.

Người phát ngôn Robert Reed của Sunset Scavenger lưu ý rằng những túi phân hủy sinh học này, những túi duy nhất được phép ném vào thiết bị lên men mêtan, đã trở thành một mấu chốt trên bàn cân. Hầu hết những người nuôi chó được huấn luyện để dọn dẹp sau khi thú cưng của họ đã quen với việc sử dụng túi ni lông, loại túi này ngay lập tức ngăn chặn toàn bộ quá trình hình thành khí metan.

Nếu bạn muốn những người nuôi chó luôn có nguồn cung cấp chất độn chuồng có giá trị để xử lý tiếp thành khí mêtan, bạn cần đặt các thùng chứa có túi phân hủy sinh học ở khắp mọi nơi. Và câu hỏi vẫn chưa có lời giải, làm thế nào để kiểm tra xem túi ni lông có bị ném vào giỏ hay không?

Thay vì năng lượng từ chó, Sunset Scavenger, phối hợp với các công ty khác, bắt đầu sản xuất năng lượng “từ nhà hàng”, tức là họ bắt đầu thu gom rác thực phẩm, vận chuyển đến các thùng lên men giống như vậy.

Nông dân làm việc tốt hơn

Bò dễ hơn. Các đàn tạo ra một lượng phân bón công nghiệp. Đó là lý do tại sao việc xây dựng các công trình khí sinh học khổng lồ ở các trang trại hoặc các xã nông nghiệp lại mang lại nhiều lợi nhuận. Các công trình khí sinh học này không chỉ sản xuất năng lượng cho trang trại mà đôi khi còn được bán lên lưới điện. Cách đây vài năm, một nhà máy xử lý phân bò 5 con thành điện đã được đưa vào hoạt động ở California. Với tên gọi CowPower, dự án này được cho là đã phục vụ nhu cầu của hàng nghìn ngôi nhà. Và BioEnergy Solutions kiếm tiền từ việc này.

Phân bón công nghệ cao

Gần đây, các nhân viên của Hewlett-Packard đã công bố ý tưởng về các trung tâm dữ liệu được cung cấp năng lượng bởi phân. Tại Hội nghị Quốc tế ASME ở Phoenix, các nhà khoa học của HP Lab giải thích rằng 10 con bò có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng của một trung tâm dữ liệu 000MW.

Trong quá trình này, nhiệt do trung tâm dữ liệu tạo ra có thể được sử dụng để cải thiện hiệu quả của quá trình phân hủy kỵ khí chất thải động vật. Điều này dẫn đến việc sản xuất khí mêtan, có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng trong các trung tâm dữ liệu. Sự cộng sinh này giúp giải quyết vấn đề chất thải mà các trang trại chăn nuôi bò sữa phải đối mặt và nhu cầu sử dụng năng lượng trong một trung tâm dữ liệu hiện đại.

Trung bình một con bò sữa thải ra khoảng 55 kg (120 pound) phân mỗi ngày và khoảng 20 tấn mỗi năm? tương ứng với trọng lượng của bốn con voi trưởng thành. Phân mà một con bò thải ra mỗi ngày có thể "sản xuất" ra 3 kWh điện, đủ để cung cấp năng lượng cho 3 chiếc TV của Mỹ trong một ngày.

HP gợi ý rằng nông dân có thể thuê mặt bằng cho các tổ chức công nghệ cao, cung cấp "năng lượng nâu" cho họ. Trong trường hợp này, các khoản đầu tư của các công ty vào các nhà máy khí mê-tan sẽ hoàn vốn trong vòng chưa đầy hai năm, và sau đó họ sẽ kiếm được khoảng 2 đô la một năm từ việc bán năng lượng mê-tan cho các khách hàng của trung tâm dữ liệu. Nông dân sẽ có thu nhập ổn định từ các công ty CNTT, họ sẽ có một nguồn năng lượng thuận tiện và hình ảnh của các nhà bảo vệ môi trường. Tất cả chúng ta sẽ có ít khí mê-tan hơn trong bầu khí quyển của mình, khiến nó ít bị ảnh hưởng bởi sự nóng lên toàn cầu. Mêtan có khả năng gây hiệu ứng nhà kính lớn gấp 000 lần so với khí CO₂. Với việc thải phân không hiệu quả, mêtan tiếp tục được hình thành dần dần và thải vào khí quyển, và cũng có thể gây ô nhiễm nguồn nước ngầm. Và khi metan bị đốt cháy, khí cacbonic ít nguy hiểm hơn.

Bởi vì có thể sử dụng năng lượng và tiết kiệm những gì đang sụp đổ trên các cánh đồng và bãi cỏ, và điều này đặc biệt rõ ràng khi tuyết mùa đông đã tan. Nhưng nó có đáng không? Nhưng con chó đã được chôn cất.