Apskritumas yra vienas iš būdų padėti pasiekti ekologišką perėjimą. Dabar viskas gali įgyti antrą gyvenimą ir net tai, ką laikėme šiukšlėmis, gali būti vertingas išteklius. Tas pats pasakytina ir apie šalutinius pramonės produktus. Jei biodujų ir metano gamyba iš organinių atliekų nėra kažkas naujo, tai taip pat nėra ir žalias vandenilis, kurį mokslininkai bando gaminti iš tokio tipo atliekų.

Vokietijoje Fraunhoferio gamybos ir automatikos inžinerijos institutas IPA tyrimai dabar yra skirti anglies neigiamo vandenilio gamybai naudojant biomasę ir augalų atliekas. Mokslininkai tiria keletą HyBECCS (Vandenilio bioenergija su anglies surinkimu ir saugojimu) gauti H.₂ atliekų, kurios kitu atveju liktų šiukšlėmis. Nuo bakterijų pagrįsto apdorojimo bioreaktoriais iki termocheminių dujinimo metodų yra daug galimybių.

Atliekos kaip vandenilio šaltinis

The Vokietijos aplinkos agentūra Ataskaitose nurodoma, kad šalyje susidaro 15 mln. tonų organinių atliekų, įskaitant buitinių atliekų, žemės ūkio ir maisto gamybos atliekų. Ši dalis skirta kompostavimo įmonėms arba deginimo įrenginiams. The Europos aplinkos agentūra Jis taip pat pabrėžė, kad svarbu tinkamai apdoroti šias atliekas, kad būtų galima gaminti šilumą arba gaminti tausų kurą. Taigi vandenilio gavimas iš atliekų sukurs pridėtinę vertę.

„Ankstesniuose projektuose, kuriuose maisto pramonės atliekos buvo paverčiamos vandeniliu, mane pribloškė CO2 frakcijos dydis. Didžiausias pasiekimas buvo bioanglies šaltinio gamyba.₂Tai yra vandenilio gamybos šalutinis produktas. Tai reiškia, kad H₂ Jie gali būti naudojami klimatui neutraliu būdu, o anglies dioksidas gali būti saugomas“, – aiškina Johannes Voll. Jis yra Fraunhofer IPA Štutgarte Darnaus vystymosi grupės vadovas.

Mikrobiologai kuria bakterijas, kurios anglies dioksidą paverčia maistu

Ar ateityje mėsainiai ar baltymų kokteiliai bus gaminami iš anglies dioksido? Taip, jei tai priklausytų nuo mikrobiologo Nico Clasensa.

READ  Tikėkitės silpno atsigavimo Vakarų Balkanuose po istorinės recesijos

Bakterijos gali gaminti vandenilį

Tinkamas organinių atliekų tvarkymas padeda sumažinti išmetamų teršalų kiekį. Išmetus į sąvartynus, išsiskiria anglies dioksidas ir metanas – kai kurios iš pagrindinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų, teršiančių orą. Anaerobinis pūdymas yra vienas pagrindinių atliekų apdorojimo biologinio apdorojimo įrenginiuose būdų – alternatyva kompostavimui. Atliekos turi būti dedamos į beorią konteinerį. Tada bakterijos suskaido atliekas ir leidžia metanui susikaupti, o likusi medžiaga gali būti naudojama kaip tvari trąša.

Vienoje technikoje, kurią Beanas ir jo komanda išbando, vadinamasis purpurinės bakterijos – Tokia jų spalva – jie yra pagrindiniai žaidėjai. Šios fotosintetinės bakterijos gali paversti žemės ūkio ir maisto pramonės atliekas vandeniliu. Kitaip tariant, jie gali gaminti H₂ per šviesą. Profesoriaus Robino Ghosho komanda iš instituto Biomedžiagos ir biomolekulinės sistemos Štutgarto universitetas Radau būdą, kaip auginti šias bakterijas be šviesos. Tai didelis pasiekimas, nes jiems auginti nereikia sudėtingesnių fotobioreaktorių“, – aiškina Voll.

Pasak mokslininko, dar vieni metai tyrimų padės perkelti koncepciją iš laboratorinio masto į didesnį mastą.

Ugnies irimas ir fermentacija

Kitas metodas, kurį šiuo metu išbando mokslininkai, yra metano pirolizė. Šio proceso metu biodujos paverčiamos vandeniliu ir kietąja anglimi. Kaip rodo senovės graikų kalbos etimologija – pažodžiui pakeičiant ugnimi – tai reiškia, kad medžiaga ištirpsta ugnimi. Be to, šis terminis skilimas vyksta daugiau nei 500 laipsnių temperatūroje be jokio oro.

Pilnas: „Viena vertus, gauname dujų frakciją, kurioje yra vandenilio. Kita vertus, gauname kietą anglį kaip produktą. Tai palengvina saugojimą – nereikia tolimesnės konversijos.”

Johannes Vol

Fraunhofer IPA Biointelligent Technologies grupės tvarios plėtros vadovas

Jis ir jo komanda eksperimentuoja su įvairiais būdais, kaip išgauti vandenilį iš biologinių atliekų.

READ  Lietuva siūlo ūkio ministrą Europos Komisijoje – „Politico“.

Šiuo metu Fraunhoferio komanda išbando kitą metodą tamsi fermentacija. Šis procesas gali būti laikomas viso biodujų gamybos proceso dalimi. Iš esmės patys atliekų srautai tiekiami į bioreaktorių – kaip ir įprastų biologinių atliekų apdorojimo procedūrų atveju – bet trumpesniam laikui. Tai užtikrina, kad vandenilis ir anglies dioksidas nevirstų metanu.

„Pagrindinis šio proceso trūkumas yra tai, kad mes negauname labai didelės vandenilio išeigos, palyginti su kitais metodais“, – pabrėžia Voll. „Iš kitos pusės, tai yra energiją taupanti procedūra, kurią galima atlikti standartiniuose bioreaktoriuose. Tai yra biodujų perdirbimo patobulinimas, nes be biodujų yra dar vienas produktas, ty vandenilis.”

genetiškai modifikuotų bakterijų

Bean taip pat cituoja genetinę manipuliaciją bakterijų srovėmis. Anot jo, dėl genų inžinerijos bakterijos elgsis taip, kaip nori mokslininkai. Tada mikroorganizmai vaidins vaidmenį fermentacijos procesuose arba biovandenilyje ir HyBECCS. Tokiu būdu galima pasiekti didesnį derlių ir didesnį efektyvumą. „Jei bioprocesus padarysime labiau pritaikytus atliekoms kurdami išmanias ir savaime prisitaikančias valdymo sistemas, pasieksime efektyvesnes biosmart sistemas“, – priduria komandos vadovas.

Maisto atliekas galima atskirti su minimaliomis investicijomis – štai ką gali pasiūlyti Lietuvos miestas

Maisto atliekų rūšiavimas Lietuvoje yra gana nauja praktika. Su juo susidoroti yra viena iš sunkiausių užduočių savivaldybėms – ypač ankstyvosiose stadijose. Nuo 2019 metų pagal Nacionalinį atliekų tvarkymo planą miestuose, kuriuose gyvena daugiau nei 50 000 gyventojų, privaloma pradėti diegti atskiro šių atliekų surinkimo sistemą.

„Galvojome, kaip pasiekti vandenilio ekonomiką, nereikalaujant kapitalinio visos energetikos sistemos remonto. Pagrindinė prielaida buvo galvoti apie decentralizuotą gamybą ir centrų naudojimą, pavyzdžiui, naudojant biodujas, fotovoltinę energiją, vėjo energiją ar biodujas. augalai. Tai buvo Kitas žingsnis – rasti vietinę rinką, kurioje nereikės kurti didelės infrastruktūros. Taip norėjome įrodyti, kad decentralizuota gamyba yra įmanoma. Ir tada visi šie branduoliai gali toliau augti siekdami tikslo vandenilio ekonomika.