211service.com
Chiński projekt wykorzystuje krowie łajno do pracy
Szybko rozwijający się przemysł w Chinach — hodowla bydła mlecznego — jest również głównym nowym źródłem emisji gazów cieplarnianych. Ale Huishan Dairy w północno-wschodnich Chinach próbują to zmienić, instalując największy na świecie system wytwarzania energii elektrycznej poprzez zbieranie metanu emitowanego przez fermentację krowiego obornika .
Palnik gazowy: Firma Huishan Dairy w Chinach zainstalowała cztery z tych silników GE Jenbacher 420 do wytwarzania energii elektrycznej z biogazu.
Chińczycy historycznie nie pili dużo mleka, ale zmieniły to malejące koszty i agresywne działania marketingowe. Nowy system Huishana zapobiegnie przedostawaniu się do atmosfery metanu – który jest 23 razy silniejszy niż dwutlenek węgla jako gaz cieplarniany. Zmniejszy również ilość odpadów i zapachów oraz wytworzy cenny nawóz organiczny, który jest bezpieczniejszy niż surowy obornik.
Operacja w Huishan jest 10 razy większa od typowych systemów wytwarzania energii elektrycznej z obornika krowiego. Jego masowa skala może pomóc uczynić projekt bardziej ekonomicznym. Firma GE, która dostarcza generatory zasilane gazem w ramach projektu, ma również nadzieję, że stanie się wizytówką tej technologii. Metan nie jest powszechnie wykorzystywany w rolnictwie na całym świecie, głównie ze względu na początkowe koszty, brak ustalonych modeli ekonomicznych i niewielkie wsparcie rządowe.
Huishan, jedna z największych mleczarni w kraju, co miesiąc importuje 3 000 krów z Australii, aby utrzymać ogromny zapas 250 000 krów – około dwukrotnie więcej niż liczba krów mlecznych w całym stanie Floryda. Nowy system wytwarzania energii elektrycznej Huishan będzie przetwarzać odpady z 60 000 krów i wytwarzać 5,6 megawatów energii. Wygeneruje wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby zaspokoić potrzeby 3500 amerykańskich gospodarstw domowych, co oznacza, że będzie obsługiwać znacznie więcej chińskich, które zużywają znacznie mniej energii.
To, co wcześniej było największym systemem do wytwarzania energii elektrycznej z obornika, wyprodukowało dwa megawaty. Większość takich systemów nadal wytwarza tylko kilkaset kilowatów. Huishan przechwyci 20 milionów metrów sześciennych biogazu (co stanowi około 60 procent metanu).
Technologia wychwytywania i wykorzystywania biogazu istnieje od dawna. W swojej najprostszej formie zamknięty fermentator umożliwia organizmom beztlenowym rozkład obornika i wychwytywanie wytwarzanego metanu. Gaz jest następnie odprowadzany rurą do gotowania lub oświetlenia. Chiński rząd szacuje, że miliony małych gospodarstw mają już tak prymitywne komory fermentacyjne obornika.
Wytwarzanie energii elektrycznej z biogazu jest trudniejsze, ponieważ składniki gazu, takie jak siarkowodór, są szczególnie korozyjne. Możliwe jest oczyszczenie gazu poprzez usunięcie siarkowodoru poprzez wystawienie go na działanie tlenku żelaza (proces zwany hydroodsiarczaniem). Biogaz może być następnie spalany w celu wytworzenia energii elektrycznej w generatorach, takich jak silniki GE Jenbacher, których używa Huishan. Silniki te zostały zmodyfikowane tak, aby spalały się na poziomach sprężania, które są szczególnie odpowiednie dla biogazu, i mają specjalne powłoki odporne na korozję.
Mniej niż 1 procent mleczarni w Stanach Zjednoczonych wychwytuje metan. Częścią wyzwania jest skala. Według Dona Wicherta, dyrektora programów energii odnawialnej w Wisconsin Energy Conservation Corporation, wytwarzanie energii elektrycznej z biogazu w gospodarstwie z około 100 krowami kosztuje dwa razy więcej niż w gospodarstwie z ponad 2000 krów. Firma Huishan zbiera obornik z 20 gospodarstw położonych blisko siebie w pobliżu Shenyang w Chinach, aby zasilić go w masywnych komorach fermentacyjnych. Thomas Elsenbruch, kierownik programu marketingowego silników Jenbacher w GE, mówi, że większe systemy mogą dostarczyć wystarczającą ilość gazu dla silnika o mocy ponad 1 megawata. Takie silniki są bardziej wydajne niż systemy o mocy od 300 do 500 kilowatów stosowane w wielu gospodarstwach w Europie czy USA.
Ale pozostaje wiele innych barier, w tym brak inwestycji kapitałowych. Istnieje również kilka szczegółowych modeli ekonomiki wykorzystania systemów biogazowych w gospodarstwach różnej wielkości, które mają również różne metody żywienia i techniki gospodarowania obornikiem – mówi Ann Wilkie, profesor mikrobiologii środowiskowej na Uniwersytecie Floryda.
Przepisy również stały na przeszkodzie. W Kalifornii generatory biogazu finansowane od 2001 roku przy wsparciu rządowym zostały zamknięte w zeszłym roku, ponieważ wytwarzają zbyt dużo tlenku azotu (zwanego również NOx).
Kolejną poważną barierą jest brak edukacji na temat możliwości biogazu, mówi Wilkie. Nowy projekt może zwrócić uwagę na technologię, która jest od dawna spóźniona na szerokie wdrożenie, mówi. To pokazuje, że nie jest to technologia fantomowa, na którą musimy czekać w przyszłości – mówi. To coś, co możemy teraz zrobić, aby poradzić sobie z istniejącymi odpadami i pozyskać energię odnawialną.