Как пищевые отходы превращаются в биотопливо

Автор

1. Сальвадор Эскобедо Салас, научный сотрудник | инженерный факультет | Факультет химической и биохимической инженерии, Западный университет

Заявление о раскрытии информации

Сальвадор Эскобедо Салас является аффилированным лицом Recat Technologies Inc. и Центра разработки химических реакторов (CREC) в Западном университете.

Партнеры

Западный университет предоставляет финансирование в качестве члена The Conversation CA-FR.

Западный университет предоставляет финансирование в качестве члена The Conversation CA.

Пищевые отходы — это растущая проблема в Канаде и многих других частях мира, и ожидается, что в ближайшие годы она будет только усугубляться. Ожидается, что к 2050 году население мира вырастет до 9,7 млрд человек вместе с глобальным спросом на продовольствие.

Это не только создаст большое количество пищевых и бытовых органических отходов, но также увеличит количество сельскохозяйственных отходов по мере увеличения мирового спроса на овощи, фрукты и зерновые. По оценкам, 60 процентов продуктов питания, производимых в Канаде, — более 35 миллионов тонн в год — попадает на свалки. Однако в канадских городах также не хватает земли для утилизации этих накапливающихся отходов.

Пищевые отходы связаны со своим собственным набором проблем, включая выбросы парниковых газов, неприятные запахи, вредителей и токсичные жидкости, которые могут проникать в источники воды. Кроме того, с каждым годом муниципальные свалки захватывают все больше земли, достигая окраин населенных пунктов, что может привести к проблемам со здоровьем у тех, кто живет поблизости.

Стремясь уменьшить растущую проблему утилизации пищевых отходов, такие исследователи, как я, сосредоточены на разработке новых технологий, которые используют пищевые отходы для получения чистой энергии. Моя команда и я изучаем процесс, известный как газификация биомассы.

Газификация биомассы

Газификация биомассы использует тепло, кислород, пар или их смесь для преобразования биомассы — пищевых и сельскохозяйственных отходов или других биологических материалов — в смесь газов, которую можно использовать в качестве топлива.

Газификация биомассы работает путем подачи полусухих пищевых отходов в устройство, немного похожее на кастрюлю, где они проходят через горячее, пузырящееся вещество, которое превращает их в топливный газ. Этот процесс, известный как псевдоожижение, очень эффективен при преобразовании пищевых отходов в ценные источники высокоэнергетического синтез-газа, смеси водорода, метана, монооксида углерода и диоксида углерода, также называемого синтез-газом. Синтез-газ можно использовать для производства тепла и электроэнергии. Этот процесс является устойчивым, поскольку считается углеродно-нейтральным.

Фермы, города и муниципалитеты могут внедрить эту устойчивую технологию, чтобы сократить коммунальные расходы на отопление или электроэнергию. Они также могут значительно снизить зависимость от свалок и сократить операционный бюджет на услуги по обращению с твердыми отходами, который может достигать почти 380 миллионов долларов в год для города размером с Торонто.

Замена ископаемого топлива

Потребление ископаемых видов топлива и их производных привело к экологическому кризису, в основном из-за выбросов парниковых газов в атмосферу, что привело к изменению климата. По мере того, как правительства во всем мире осуществляют климатическую политику, ограничивающую выбросы парниковых газов или облагающие их налогом, важно заменить ископаемое топливо альтернативными возобновляемыми источниками энергии, такими как сельскохозяйственные и пищевые отходы.

Хотя синтетический газ можно использовать как обычный природный газ, который представляет собой ископаемое топливо на основе метана, он отличается от него более высоким содержанием окиси углерода и водорода.

Коста-Рика — еще один пример. Являясь одним из 20 крупнейших производителей кофе в мире, Коста-Рика производит значительное количество сельскохозяйственных отходов от производства кофе, и их утилизация представляет серьезные экологические проблемы. Нынешнее решение — технологии газификации биомассы для преобразования кофейной массы в тепло и электроэнергию.

Небольшие и маргинальные общины также могут в полной мере воспользоваться преимуществами технологий газификации биомассы, уменьшив количество пищевых отходов, накапливающихся на свалках, производя собственную энергию и электроэнергию и значительно снизив расходы на коммунальные услуги.

Устойчивая экономика замкнутого цикла

Газификация биомассы — это устойчивая и технологичная стратегия, которая превращает пищевые отходы в продукт с добавленной стоимостью. Это шаг на пути к безотходной экономике замкнутого цикла.

Политические лидеры и правительства должны поддерживать устойчивые программы, предоставляя финансовую помощь, субсидии и налоговые льготы.Эти программы могут также побуждать отдельных лиц и компании инвестировать в технологии газификации биомассы и развивать их в коммерческих масштабах.

Газификация биомассы приближает города и муниципалитеты на один шаг к тому, чтобы положить конец опасениям по поводу пищевых отходов. Это также помогает удовлетворить потребности в энергии и вытеснить использование ископаемого топлива, а также поможет нам перейти к устойчивой экономике замкнутого цикла.

• Ископаемое топливо
• Возобновляемая энергия
• Чистая энергия
• Биомасса
• Пищевые отходы
• свалка
• Зеленые технологии
• Выбросы парниковых газов (ПГ)