อุตสาหกรรม

เชื้อเพลิงชีวภาพก๊าซชีวภาพและพลังงานจากเศษอาหาร

เชื้อเพลิงชีวภาพก๊าซชีวภาพและพลังงานจากเศษอาหาร

[ภาพ: ฉันจะรีไซเคิลสิ่งนี้ได้อย่างไร Flickr]

เชื้อเพลิงชีวภาพจากอาหารเหลือทิ้งอาจให้เหตุผลที่ดีเนื่องจากเจ้าของบ้านในสหราชอาณาจักรเพียงอย่างเดียวในปัจจุบันเสีย 7 ล้านตัน ของอาหารต่อปีซึ่งจำนวนมากสามารถป้อนเข้าสู่พืชที่ย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน (AD) และเปลี่ยนเป็นพลังงานใหม่และหมุนเวียนได้

อย่างไรก็ตามบาง บริษัท กำลังใช้ประโยชน์จากทรัพยากรนี้ ตัวอย่างเช่นเมื่อเร็ว ๆ นี้ บริษัท ในลอนดอนชื่อ Bio-bean ได้เปิดตัวถ่านหินสำหรับทำบาร์บีคิวที่เรียกว่า Hot Coffees ซึ่งได้มาจากกากกาแฟเหลือทิ้ง บริษัท ผลิตที่โรงงานผลิตขนาด 20,000 ตารางฟุตใน Cambridgeshire โดยใช้กากกาแฟจำนวนมากจากร้านกาแฟและโรงงานทั่วสหราชอาณาจักร โดยรวมแล้วประเทศเสียกาแฟ 500,000 ตันต่อปี Arthur Kay ผู้ก่อตั้ง บริษัท ค้นพบว่าน้ำมันสามารถสกัดจากกากกาแฟและเปลี่ยนเป็นไบโอดีเซลได้ในขณะที่ของเหลือสามารถเปลี่ยนเป็นเม็ดและใช้ป้อนหม้อไอน้ำชีวมวลได้ ทรัพยากรนี้ไม่เพียง แต่ถูกนำไปใช้น้อยในปัจจุบันเนื่องจากมีอาหารเหลือทิ้งจำนวนมากในสหราชอาณาจักรและที่อื่น ๆ ในโลก แต่ บริษัท ต่างๆก็ต้องจ่ายเงินเพื่อกำจัดมันด้วย เป็นเรื่องอื้อฉาวเนื่องจากกากกาแฟมีค่าความร้อนสูงกว่าไม้ กาแฟร้อนจะปรากฏในบริเวณหน้าปั๊มน้ำมันและในร้านขายของที่บ้านในปลายปีนี้ แต่กาแฟเป็นเพียงหนึ่งในอาหารหลายชนิดที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้

การย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นกระบวนการที่สารอินทรีย์สามารถย่อยสลายเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพและปุ๋ยชีวภาพ กระบวนการนี้เกิดขึ้นในถังที่ปิดสนิทและปราศจากออกซิเจนซึ่งเรียกว่าบ่อหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจน กระบวนการนี้ถือได้ว่าเป็นวิธีที่ดีที่สุดวิธีหนึ่งในการรีไซเคิลเศษอาหาร เครือข่ายค้าปลีกขนาดใหญ่บางแห่งเริ่มตระหนักถึงประโยชน์ของโรงงาน AD ปัจจุบัน Sainsbury เป็น บริษัท ที่ใหญ่ที่สุด ขณะนี้เครือข่ายซูเปอร์สโตร์ส่งเศษอาหารทั้งหมดไปยังโรงงาน AD ทั่วสหราชอาณาจักรหลังจากเซ็นสัญญากับ Biffa บริษัท ที่ดำเนินธุรกิจ "super AD plant" ใน Staffordshire โรงงานแห่งนี้เป็นโรงงานที่ใหญ่ที่สุดในสหราชอาณาจักรที่สามารถแปรรูปเศษอาหารได้มากถึง 120,000 ตันต่อปี

เศษอาหารที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดอาจใช้น้ำมันปรุงอาหาร บริษัท บางแห่งเช่น Greenergy กำลังดำเนินการแปรรูปในโรงงานผลิตไบโอดีเซลอยู่แล้วโรงงานของ Greenergy ตั้งอยู่ที่ท่าเรืออิมมิงแฮมทางชายฝั่งตะวันออกของสหราชอาณาจักร บริษัท ก่อสร้างโรงงานในปี 2550 โดยเริ่มแรกเพื่อแปรรูปน้ำมันพืชเช่นเรพซีดและถั่วเหลือง ปัจจุบันโรงงานแห่งนี้ทุ่มเทให้กับการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันเหลือใช้และไขมันจากอาหารเช่นพายไส้กรอกม้วนขนมและมันฝรั่งทอดกรอบ น้ำมันและไขมันจากอาหารเหล่านี้จะถูกสกัดก่อนแล้วจึงทำให้บริสุทธิ์ จากนั้นจะถูกเอสเทอร์ไปเป็นไบโอดีเซล บริษัท ยังได้จัดตั้ง บริษัท ร่วมทุนใหม่ชื่อ Scarab Distributed Energy Ltd ซึ่งกำลังมองหาวิธีใหม่ในการผลิตเชื้อเพลิงและพลังงานจากเศษอาหาร ซึ่งรวมถึงการก่อสร้างของเสียรวมไปยังโรงงานแปรรูปเชื้อเพลิงในหลายแห่งทั่วประเทศ ในที่สุดก็จะแปรรูปเศษอาหารอุตสาหกรรมทุกประเภทรวมทั้งน้ำตาลแป้งไขมันโปรตีนและเซลลูโลส

พืชย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน [ภาพ: ปีเตอร์โอคอนเนอร์ Flickr]

องค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) ทั่วโลกประเมินว่า“ หนึ่งในสามของอาหารที่ผลิตในโลกไม่มีวันบริโภค” ซึ่งคิดเป็นประมาณ 1.3 พันล้านตันของอาหารเสียต่อปีซึ่ง 40 เปอร์เซ็นต์ที่เสียไปโดยสหรัฐฯคิดเป็นมูลค่าประมาณ 165 พันล้านดอลลาร์ อาหารมักจะเน่าเปื่อยในสถานที่ฝังกลบซึ่งปล่อยก๊าซมีเทนออกมา นี่คือก๊าซเรือนกระจกซึ่งเป็นอันตรายต่อสภาพอากาศโลกมากกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ปัจจุบันขยะอาหารเป็นตัวก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก 3.3 พันล้านตันทุกปี

อย่างไรก็ตามนักวิจัยจาก UC College of Engineering and Applied Science (CEAS) กำลังตรวจสอบวิธีการอื่นในการกำจัดขยะอินทรีย์ ในปี 2013 Timothy C. Keener, PhD และ Drew C. วิศวกรรมเคมีและสิ่งแวดล้อมเสนอโครงการ Smart Cities เพื่อประเมินศักยภาพในการเปลี่ยนเศษอาหารเป็นเชื้อเพลิงก๊าซเชื้อเพลิงแข็งไบโอดีเซลและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ สิ่งนี้ส่งผลให้มีการสร้างโรงงานนำร่องซึ่งภายในเดือนเมษายน 2558 สามารถเปลี่ยนขยะอาหาร 660 ปอนด์จาก UC Center Court Dining Center ไปยังห้องปฏิบัติการเพื่อการวิจัย ในทางกลับกันทำให้นักวิจัยสามารถพัฒนาเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าซึ่งเปลี่ยนวัสดุอินทรีย์ให้เป็นก๊าซชีวภาพปุ๋ยหรือสารปรับสภาพดินโดยใช้การย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากก๊าซชีวภาพยังสามารถใช้ในการปลูกสาหร่ายซึ่งนำไปใช้ในการผลิตน้ำมันไขมันที่สามารถใช้ในการผลิตไบโอดีเซลได้

ดูเพิ่มเติม: ทีม Imperial College ผลิตไฮโดรเจนจากสาหร่าย

บริษัท สตาร์ทอัพในเคมบริดจ์สหราชอาณาจักรชื่อ Entomics เพิ่งเริ่มโครงการรีไซเคิลเศษอาหารโดยใช้ตัวอ่อนของ Black Soldier Fly เป็นตัวเร่งการแปลงเพื่อย่อยสลายเศษอาหาร ตัวอ่อนจะเปลี่ยนเป็นสารประกอบที่มีคุณค่าซึ่งสามารถกลั่นเป็นไบโอดีเซลได้ในขณะที่โปรตีนจากกระบวนการนี้สามารถเปลี่ยนเป็นอาหารเสริมสำหรับปศุสัตว์ได้ Entomics มีเป้าหมายที่จะร่วมมือกับหน่วยงานในพื้นที่และ บริษัท จัดการขยะในอนาคตอันใกล้แม้ว่าในขณะนี้จะมุ่งเน้นไปที่การปรับแต่งกระบวนการเพื่อให้คุ้มค่ามากขึ้น

สมาคมการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนและก๊าซชีวภาพแห่งสหราชอาณาจักร (ADBA) เชื่อว่าการรวบรวมขยะจากแหล่งที่มามากขึ้นควบคู่ไปกับการจัดลำดับความสำคัญของขยะอาหารสำหรับการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนแทนที่จะเป็นปุ๋ยหมักและการเผาอาจทำให้การผลิตพลังงานหมุนเวียนเพิ่มขึ้นอย่างมาก สิ่งนี้จะช่วยรักษาสารอาหารที่ จำกัด เช่นไนเตรตและฟอสฟอรัสซึ่งสามารถกลับคืนสู่พื้นดินได้ สิ่งนี้จะทวีความสำคัญมากขึ้นเนื่องจากปริมาณฟอสฟอรัสทั่วโลกลดลง ADBA เชื่อว่าการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนสามารถสร้างได้ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของเป้าหมายความร้อนหมุนเวียนของสหราชอาณาจักรภายในปี 2020 ช่วยประหยัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ 3.06 ล้านตันต่อปี

ในปี 2013 รายงานเกี่ยวกับขยะอาหารในภาคการบริการซึ่งจัดพิมพ์โดย WRAP ซึ่งมีมูลค่าขยะอาหารในภาคส่วนนี้อยู่ที่ 2.5 พันล้านปอนด์

Anders Fogh Rasmussen อดีตเลขาธิการ NATO กำลังเรียกร้องให้สหภาพยุโรปกำหนดเป้าหมายเชื้อเพลิงชีวภาพ 2030 ในปี 2573 เพื่อผลิตเชื้อเพลิงการขนส่งทางถนนอย่างน้อย 5 เปอร์เซ็นต์ในยุโรปจากเชื้อเพลิงชีวภาพที่ยั่งยืน สิ่งนี้จะช่วยลดการพึ่งพาสหภาพยุโรปในการนำเข้าน้ำมันและปรับปรุงความมั่นคงด้านพลังงาน ปัจจุบันหนึ่งในสามของการนำเข้าน้ำมันและก๊าซของยุโรปมาจากรัสเซียซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับข้อพิพาทกับยูเครนเรื่องราคาก๊าซ


ดูวิดีโอ: Biogas จากมลสกร (ตุลาคม 2021).