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PNNL将食物垃圾转化为生物燃料 可为汽车提供动力

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时间:1900/1/1 0:00:00

据国外媒体报道,作为推广可持续能源解决方案的一部分,美国能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)的科学家们将食物垃圾转化为清洁和可再生的燃料,为飞机、火车和汽车提供动力。

(来源:PNNL)

几十年来,美国能源部一直在探索使用植物或动物废物(而不是石油)来生产燃料,同时提供成本效益。PNNL为此开发了相关技术,利用农业残留物、森林副产品、藻类,甚至污水污泥和粪便等原材料生产生物燃料。

在最近的研究中,PNNL的研究人员成功地将食物垃圾转化为能源密集型生物燃料,这可能有助于取代今天的化石燃料,并实现效率、经济和环境效益。

首先,从效率的角度来看,餐厨垃圾脂肪含量较高,矿物质含量较低,因此可以比其他原料生产更多的生物燃料。而且,餐厨垃圾可以很容易地制成适合泵送的浆料,有利于简化生产,充分降低预处理成本。

其次,相对于其他种植和收获成本高的原料,餐厨垃圾的成本更低。利用食物垃圾生产生物燃料,而不是种植玉米或大豆等作物,可以避免浪费耕地资源。

再次,将这些垃圾转化为燃料,可以减轻垃圾终端处理的压力,减少环境污染。垃圾分解时会产生甲烷,这是一种有害的温室气体。

特定过程

PNNL大学的科学家首先将垃圾混合在一起,用一种叫做“松饼怪兽”的定制设备粉碎。把骨头、软骨、种子、包装纸等东西做成糊状后,加热,这样就可以源源不断地泵入反应堆,转化成燃料。

研究人员正在测试不同类型的食物垃圾,看看它们是否能达到一致的结果。在实验过程中,他们解决了许多化学和过程工程挑战,不仅通过微调热交换设计来解决泵送问题,还通过开发连续分离技术。

研究人员希望扩大生物资源基础以提高效率,实现大规模应用。他们与资源评估小组合作,测试不同的原料混合物,以准确表征不同来源的垃圾。例如,他们正在评估密歇根州底特律市方圆50英里范围内的可用资源,以确定可用于生产生物燃料的原材料,如食物垃圾、污水污泥以及脂肪、油和油脂混合物。在城市地区,利用食物垃圾原料,生物燃料生产厂的规模可以扩大10倍。这是实现能源部生物燃料成本和减排目标的重大进展。

除了工程挑战,PNNL还致力于解决实际问题。经济学家对原材料和生产要素的各种组合进行建模,以确定与传统石油燃料相比,大规模生产生物燃料是否具有成本竞争力,是否与现有基础设施兼容。

展望未来,研究人员将与一家垃圾处理公司合作。该公司从几个城市的家庭和企业收集和分离食物和其他有机废物,用于生产纸浆。科学家们将研究这种垃圾的成分,并将其应用于生产生物燃料的实验中。据国外媒体报道,作为推广可持续能源解决方案的一部分,美国能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)的科学家们将食物垃圾转化为清洁和可再生的燃料,为飞机、火车和汽车提供动力。

(来源:PNNL)

几十年来,美国能源部一直在探索使用植物或动物废物(而不是石油)来生产燃料,同时提供成本效益。PNNL为此开发了相关技术,利用农业残留物、森林副产品、藻类,甚至污水污泥和粪便等原材料生产生物燃料。

在最近的研究中,PNNL的研究人员成功地将食物垃圾转化为能源密集型生物燃料,这可能有助于取代今天的化石燃料,并实现效率、经济和环境效益。

首先,从效率的角度来看,餐厨垃圾脂肪含量较高,矿物质含量较低,因此可以比其他原料生产更多的生物燃料。此外,食物垃圾可以很容易地制成泥浆套件……用于泵送,有利于简化生产,充分降低预处理成本。

其次,相对于其他种植和收获成本高的原料,餐厨垃圾的成本更低。利用食物垃圾生产生物燃料,而不是种植玉米或大豆等作物,可以避免浪费耕地资源。

再次,将这些垃圾转化为燃料,可以减轻垃圾终端处理的压力,减少环境污染。垃圾分解时会产生甲烷,这是一种有害的温室气体。

特定过程

PNNL大学的科学家首先将垃圾混合在一起,用一种叫做“松饼怪兽”的定制设备粉碎。把骨头、软骨、种子、包装纸等东西做成糊状后,加热,这样就可以源源不断地泵入反应堆,转化成燃料。

研究人员正在测试不同类型的食物垃圾,看看它们是否能达到一致的结果。在实验过程中,他们解决了许多化学和过程工程挑战,不仅通过微调热交换设计来解决泵送问题,还通过开发连续分离技术。

研究人员希望扩大生物资源基础以提高效率,实现大规模应用。他们与资源评估小组合作,测试不同的原料混合物,以准确表征不同来源的垃圾。例如,他们正在评估密歇根州底特律市方圆50英里范围内的可用资源,以确定可用于生产生物燃料的原材料,如食物垃圾、污水污泥以及脂肪、油和油脂混合物。在城市地区,利用食物垃圾原料,生物燃料生产厂的规模可以扩大10倍。这是实现能源部生物燃料成本和减排目标的重大进展。

除了工程挑战,PNNL还致力于解决实际问题。经济学家对原材料和生产要素的各种组合进行建模,以确定与传统石油燃料相比,大规模生产生物燃料是否具有成本竞争力,是否与现有基础设施兼容。

展望未来,研究人员将与一家垃圾处理公司合作。该公司从几个城市的家庭和企业收集和分离食物和其他有机废物,用于生产纸浆。科学家们将研究这种垃圾的成分,并将其应用于生产生物燃料的实验中。

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