Ang pagpapalit ng basura sa kusina sa mga biofuel – sa tulong ng “Muffin Monster”

Si Justin Billing, na ipinakita dito, at ang kanyang mga kasamahan sa PNNL ay nagkakaroon ng mga teknolohiya at diskarte upang gawing biofuel ang iba’t ibang uri ng mga materyales, kabilang ang basura ng pagkain. (Kuha ni Andrea Starr | Pacific Northwest National Laboratory

Kapag kumakain tayo, ang ating katawan ay binabago ang pagkain sa enerhiya na humihimok sa ating buhay. Ngunit ano ang nangyayari sa enerhiya na nakaimbak sa 80 bilyong libra ng pagkain na itinapon sa Amerika bawat taon? Bilang bahagi ng pagsulong sa napapanatiling mga solusyon sa enerhiya, ang mga siyentista sa Pacific Northwest Laboratory ng Kagawaran ng Enerhiya ay pinapalitan ang basura ng pagkain sa malinis na nababagong gasolina na maaaring magpagana sa ating mga eroplano, tren at kotse.

Sa mga dekada, suportado ng mga mananaliksik ng PNNL ang mga layunin ng DOE na mabisang paggawa ng mga fuel mula sa mga halaman o basura ng hayop kaysa langis. Nakabuo sila ng mga teknolohiya upang makagawa ng mga biofuel na ito mula sa mga hilaw na materyales, kabilang ang mga residu ng agrikultura, mga by-product na kagubatan, algae at maging ang basura ng dumi sa alkantarilya at pataba.

Sa isang kamakailang pagsisikap, matagumpay na na-convert ng mga siyentista ang basura ng pagkain mula sa Lewis-McChord Joint Base at Coyote Ridge Koreksyon Center sa isang biofuel na siksik na enerhiya na makakatulong palitan ang mga fossil fuel ngayon. Paunang mga resulta iminumungkahi na ang basura ng pagkain ay maaaring magdala ng tatlong kahusayan, mga pang-ekonomiya at kapakinabangan na benepisyo.

Ang pagbabago ng sinigang sa biofuel

Sinisiyasat ng mga mananaliksik ng PNNL kung paano mabisa ang mabisang gastos sa slurry mula dito patungo sa biofuel. Bilang bahagi ng kanilang pagsisikap na dagdagan ang produksyon at dagdagan ang kahusayan na kinakailangan para sa pag-aampon sa isang malaking sukat, sinubukan nila ang isang bilang ng mga potensyal na feedtocks, kabilang ang mga ginamit na butil mula sa lokal na serbisyong serbesa na nakalista dito, pati na rin ang basura ng kape at kusina. Kredito: Larawan ni Andrea Starr | Pacific Northwest National Laboratory

Una, sa mga tuntunin ng kahusayan, ang isang mas mataas na nilalaman ng taba sa basura ng pagkain at isang mas mababang nilalaman ng mineral ay nagbibigay-daan sa paggawa ng mas maraming mga galon ng biofuel bawat tonelada ng basura ng pagkain kaysa sa iba pang mga hilaw na materyales. Ang basura ng pagkain, na kung saan ay madaling ihanda para sa pumpable slurry, pinapasimple ang produksyon at pinapaliit ang mga gastos sa paunang pagproseso na kailangan ng iba pang mga hilaw na materyales.

Pangalawa, posible na makakuha ng basura ng pagkain na mas mura kaysa sa ibang mga hilaw na materyales na may mas mataas na gastos sa paglilinang at pag-aani. Nilikha na ito sa kasaganaan at ang mga tao ay handang magbayad para sa pagtatapon nito. Ang paggamit ng basura ng pagkain sa halip na lumalagong mga pananim tulad ng mais o soybeans para sa produksyon ng biofuel ay humahadlang din sa maaaraw na lupa na maiukol sa mga fuel kaysa sa pagkain.

Pangatlo, ang pag-convert sa basurang ito sa gasolina ay pipigilan ito mula sa pagpunta sa landfill, na kung saan ay mahalaga dahil sa mga kamakailang pagbabawal na tiyak sa basura ng pagkain. Ang pagkabulok ng basura ay gumagawa ng methane – isang malakas na greenhouse gas na inilabas sa kapaligiran kung hindi ito nakuha.

Paano mo ito nagagawa

Ang mga siyentipiko ng PNNL na nagsusumikap para sa win-win-win na ito ay nagsisimula sa paghahalo ng basura, na kadalasang gumagamit ng mga naka-customize na kagamitan na kilala bilang Muffin Monster, na pinuputol ang lahat mula sa mga buto at kartilago hanggang sa mga binhi, balot at pambalot. Ang nagresultang slurry ay pinainit upang maaari itong patuloy na ibomba sa reaktor at gawing gasolina.

Muffin Monster

Karaniwang kilala bilang “Muffin Monster”, ang iniangkop na pang-industriya na gilingan sa Pacific Northwest National Laboratory ay ginagamit upang durugin ang biomass, kasama na ang basura ng pagkain, upang mabuo ang isang slurry na maaaring ibomba sa isang reaktor na binago ito sa biofuel na mayamang enerhiya na maaaring ginamit sa mga blending ng gasolina upang mapalitan ang mga maginoo na fossil fuel. Kredito: Larawan ni Andrea Starr | Pacific Northwest National Laboratory

Sinusubukan ng mga mananaliksik ang iba’t ibang uri ng basura ng pagkain upang makita kung makakamit nila ang pare-pareho na mga resulta. Sa panahon ng mga eksperimento, tinutugunan nila ang maraming mga hamon ng kemikal at teknolohikal sa paglitaw nito. Tonoin ang disenyo ng palitan ng init, lutasin ang mga problema sa pumping at paunlarin ang tuluy-tuloy na mga diskarte sa paghihiwalay.

Gumagawa din ang mga mananaliksik upang mapalawak ang batayang mapagkukunan ng biomass upang makamit ang mga kahusayan na kinakailangan para sa malakihang pag-aampon. Sa pakikipagtulungan sa mga pangkat ng pagtatasa ng mapagkukunan, sinubukan nila ang iba’t ibang mga paghahalo ng mga hilaw na materyales para sa isang tumpak na representasyon ng iba’t ibang mga mapagkukunan ng basura na maaaring pagsamahin sa mga lokal na sentro.

Halimbawa, tinatasa nila ang mga mapagkukunan na magagamit sa loob ng 50 milya ng Detroit, Michigan upang makilala ang isang halo ng basura ng pagkain, basura ng dumi sa alkantarilya at taba, langis at taba na maaaring pagsamahin at magamit upang makabuo ng biofuels. Ang pagsasama ng basura ng pagkain ay magpapahintulot sa mga halaman ng biofuel na hanggang 10 beses na mas malaki sa mga lunsod na lugar – makabuluhang pag-unlad tungo sa gastos at mga target sa pagbawas ng emisyon ng DOE para sa mga biofuel.

Bilang karagdagan sa mga teknikal na hamon, tinutugunan ng PNNL ang mga praktikal na pagsasaalang-alang. Ang mga ekonomista ay nagmomodelo ng iba’t ibang mga kumbinasyon ng feedstocks at mga kadahilanan ng produksyon upang matukoy kung paano maaaring maging mapagkumpitensyang gastos sa mga maginoo na petrolyong gasolina at katugma sa mga imprastraktura ngayon.

Sa hinaharap, ang mga siyentista ay nagtatrabaho sa isang kumpanya ng pagtatapon ng basura na nangongolekta at naghihiwalay ng pagkain at iba pang mga basurang organikong mula sa mga sambahayan at negosyo sa ilang mga lungsod at lumilikha ng pang-araw-araw na dosis ng pataba. Pag-aaralan ng mga mananaliksik ang komposisyon ng basurang ito at gagamitin ito sa mga eksperimento upang makabuo ng mga biofuel.

Kaya, kapag naggamot ka ng plato ngayong gabi, magpahinga nang kaunti, sapagkat alam mo na isang araw ang iyong mga scrap ng kusina ay makakatulong na mabawasan ang pagtitiwala ng Amerika sa mga fossil fuel. At huwag kalimutan ang makabagong mga mananaliksik ng PNNL na nagbibigay ng pagkaing iniisip para sa pagkaing ito.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.