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將食物垃圾轉為生物燃料 為汽車提供動力

來源:蓋世汽車 作者:Elisha 日期:2021年03月03日 字體大小:【

  據(jù)外媒報道,作為推進可持續(xù)能源解決方案的一部分,美國能源部太平洋西北國家實驗室(Energy’s Pacific Northwest National Laboratory,PNNL)的科學家們將食物垃圾轉化為清潔的可再生燃料,為飛機、火車和汽車提供動力。

  幾十年來,美國能源部一直在探討利用植物或動物垃圾(而不是石油)生產(chǎn)燃料,同時提供成本效益。PNNL為此開發(fā)了相關技術,使用農(nóng)業(yè)殘留物、森林副產(chǎn)品、藻類,甚至下水道污泥和糞肥等原料,生產(chǎn)生物燃料。

  在最近的研究中,PNNL研究人員成功將食物垃圾轉化為一種能源密集型生物燃料,可能有助于取代當今的化石燃料,并實現(xiàn)效率、經(jīng)濟和環(huán)境效益。

  首先,從效率的角度來看,食物垃圾中的脂肪含量較高,礦物含量較低,比起其他原料,可以生產(chǎn)更多的生物燃料。而且,食物垃圾很容易制成適合泵送的漿料,有利于簡化生產(chǎn),并充分降低預處理成本。

  其次,與其他種植和采收費用較高的原料相比,食物垃圾的成本更低。使用食物垃圾來生產(chǎn)生物燃料,而不是種植的玉米或大豆等作物,可以避免浪費耕地資源。

  第三,將這些垃圾轉化為燃料,可以減少垃圾終端處理的壓力,減輕環(huán)境污染。垃圾分解時會產(chǎn)生甲烷,這是一種有害的溫室氣體。

  具體過程

  PNNL的科學家們首先將垃圾混合在一起,并利用一種名為Muffin Monster的定制設備進行粉碎。將骨頭、軟骨、種子、包裝紙等東西制成糊狀物后,對其進行加熱,以便可以連續(xù)泵送至反應器中,并轉化為燃料。

  研究人員正在測試不同類型的食物垃圾,觀察是否能取得一致的結果。在實驗過程中,他們解決了許多化學和工藝工程挑戰(zhàn),不僅通過微調(diào)熱交換設計解決泵送問題,還開發(fā)了連續(xù)分離技術。

  研究人員希望擴大生物資源基礎,以提高效率,實現(xiàn)大規(guī)模應用。他們與資源評估團隊合作,測試不同的原料混合物,以準確表征不同的垃圾來源。例如,他們正在評估密歇根州底特律方圓50英里范圍內(nèi)的可用資源,以確定可以用于生產(chǎn)生物燃料的原料,如食物垃圾、下水道污泥,以及脂肪、油類和油脂的混合物。在城市地區(qū),使用食物垃圾原料,生物燃料生產(chǎn)工廠的規(guī)??梢詳U大10倍。對于實現(xiàn)能源部的生物燃料成本和減排目標,這是重大進展。

  除了工程挑戰(zhàn),PNNL還致力于解決實際問題。經(jīng)濟學家們通過對各種原料和生產(chǎn)因素組合進行建模,以確定相對于傳統(tǒng)石油燃料,大規(guī)模生產(chǎn)生物燃料是否具有成本競爭力,及其是否可與現(xiàn)有基礎設施兼容。

  展望未來,研究人員將與一家垃圾處理公司合作。該公司從若干城市的家庭和企業(yè)收集并分離食品和其他有機垃圾,用于生產(chǎn)漿料。科學家將研究這種垃圾的成分,并將其應用于生產(chǎn)生物燃料的實驗。

[責任編輯:都市風汽車網(wǎng)]
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