Gødning kan opvarme dit hjem

Landbrugsgødning kan være en levedygtig kilde til vedvarende energi for at hjælpe med at reducere drivhusgasemissioner, der forårsager global opvarmning.

Forskere ved University of Waterloo udvikler teknologi til at producere vedvarende naturgas fra husdyrgødning, så den kan føjes til det eksisterende energiforsyningssystem til opvarmning af boliger og elindustrier. Det ville eliminere særligt skadelige gasser, der frigives fra naturligt nedbrydende gødning, når det spredes på landbrugsmarker som gødning og delvis erstatte fossil naturgas, en væsentlig bidragyder til den globale opvarmning.

"Der er flere måder, hvorpå vi kan drage fordel af denne enkelt tilgang, " sagde David Simakov, professor i kemiteknik ved Waterloo. "Potentialet er enormt."

Simakov sagde, at teknologien kunne være levedygtig med flere slags gødning, især ko- og svinegylle, samt på lossepladser.

Ud over at blive brugt af industrier og i boliger, vedvarende naturgas kan erstatte dieselbrændstof til lastbiler i transportsektoren, en væsentlig kilde til drivhusgasemissioner.

For at teste konceptet, forskere byggede en computermodel af en faktisk 2, 000-hoved mælkeproducent i Ontario, der indsamler gødning og omdanner det til biogas i anaerobe rådnetanke. Noget af den biogas bruges allerede til at producere elektricitet ved at brænde den i generatorer, reducere miljøpåvirkningen af ​​husdyrgødning og samtidig give omkring 30 til 40 procent af dets energipotentiale.

Forskere ønsker at tage disse fordele et væsentligt skridt videre ved at opgradere, eller konvertering, biogas fra gylle til vedvarende naturgas. Det ville involvere at blande det med brint, derefter køre den gennem en katalysator. En kemisk reaktion i konverteren ville producere metan fra kuldioxid i biogassen.

Kendt som metanering, processen ville kræve elektricitet til at producere brint, men at strøm kunne genereres på stedet af vedvarende vind- eller solsystemer, eller taget fra elnettet på tidspunkter med lav efterspørgsel. Nettoresultatet ville være vedvarende naturgas, der giver næsten hele gødningens energipotentiale og også effektivt lagrer elektricitet, men har kun en brøkdel af drivhusgaspåvirkningen af ​​gødning, der bruges som gødning.

"Sådan kan vi lave overgangen fra fossilbaseret energi til vedvarende energi ved hjælp af eksisterende infrastruktur, hvilket er en stor fordel, " sagde Simakov, der samarbejder med kollega kemiingeniørprofessor Michael Fowler.

Modelleringsundersøgelsen viste, at en investering på 5 millioner dollars i et metaneringssystem på Ontario-gården ville, med statslige pristilskud til vedvarende naturgas, har omkring fem års tilbagebetalingstid.

Et papir om modellering af et vedvarende naturgasproduktionsanlæg på Ontario farm, som også involverede en post-doc forsker og flere Waterloo-studerende, blev for nylig offentliggjort i International Journal of Energy Research .