Ngành công nghiệp

Nhiên liệu sinh học, khí sinh học và năng lượng từ thực phẩm thải

Nhiên liệu sinh học, khí sinh học và năng lượng từ thực phẩm thải

[Hình ảnh: Làm thế nào tôi có thể tái chế cái này? Flickr]

Nhiên liệu sinh học từ thực phẩm thừa có thể có ý nghĩa khá tốt khi chỉ riêng các hộ gia đình ở Vương quốc Anh hiện đang lãng phí 7 triệu tấn thực phẩm mỗi năm, rất nhiều trong số đó có thể được cung cấp cho các nhà máy phân hủy kỵ khí (AD) và biến thành năng lượng mới và tái tạo.

Tuy nhiên, một số công ty đang tận dụng nguồn lực này. Chẳng hạn gần đây, một công ty ở London có tên là Bio-bean đã tung ra loại than nướng có tên gọi là Hot Coffees, có nguồn gốc từ bã cà phê phế thải. Công ty sản xuất nó tại một nhà máy sản xuất rộng 20.000 foot vuông ở Cambridgeshire, tận dụng hàng tấn cà phê phế thải từ các quán cà phê và nhà máy trên khắp Vương quốc Anh. Tổng cộng, quốc gia này lãng phí 500.000 tấn cà phê mỗi năm. Arthur Kay, người sáng lập công ty, đã phát hiện ra rằng dầu có thể được chiết xuất từ ​​cà phê phế thải và biến thành dầu diesel sinh học trong khi thức ăn thừa có thể được biến thành dạng viên và được sử dụng để cung cấp cho các nồi hơi sinh khối. Nguồn tài nguyên này không chỉ hiện đang được sử dụng kém mà thực tế là rất nhiều loại thực phẩm bị lãng phí ở Anh và các nơi khác trên thế giới, mà các công ty cũng phải trả tiền để loại bỏ nó. Điều đó gây tai tiếng vì cà phê phế thải có nhiệt trị cao hơn gỗ. Cà phê nóng sẽ xuất hiện trên các trạm xăng và các cửa hàng bán đồ gia dụng vào cuối năm nay, nhưng cà phê chỉ là một trong số những loại thực phẩm có thể được sử dụng làm nhiên liệu.

Phân hủy kỵ khí là một quá trình trong đó các chất hữu cơ có thể được phân hủy để tạo ra khí sinh học và phân bón sinh học. Quá trình này diễn ra trong một bể kín, không chứa oxy, được gọi là bể kỵ khí. Quy trình này được coi là một trong những cách tốt nhất để tái chế chất thải thực phẩm. Một số chuỗi bán lẻ lớn hiện đang nhận ra lợi ích của các nhà máy AD, Sainsbury’s hiện là chuỗi lớn nhất. Chuỗi cửa hàng siêu thị hiện gửi tất cả chất thải thực phẩm của mình đến các nhà máy AD trên khắp Vương quốc Anh sau khi ký thỏa thuận với Biffa, một công ty vận hành một "nhà máy AD" ở Staffordshire. Đây là nhà máy lớn nhất ở Anh có khả năng xử lý tới 120.000 tấn rác thực phẩm mỗi năm.

Chất thải thực phẩm được biết đến nhiều nhất có lẽ là dầu ăn đã qua sử dụng. Một số công ty, chẳng hạn như Greenergy, đã và đang chế biến nó trong các nhà máy sản xuất diesel sinh học, nhà máy của Greenergy nằm ở cảng Immingham trên bờ biển phía đông của Vương quốc Anh. Công ty xây dựng nhà máy vào năm 2007, ban đầu để chế biến dầu thực vật như hạt cải dầu và đậu nành. Nhà máy hiện được sử dụng để sản xuất dầu diesel sinh học từ dầu thải và chất béo từ thực phẩm như bánh nướng, cuộn xúc xích, bánh ngọt và khoai tây chiên giòn. Dầu và chất béo từ những thực phẩm này đầu tiên được chiết xuất và sau đó được tinh chế. Sau đó chúng được este hóa thành dầu diesel sinh học. Công ty cũng đã thành lập một liên doanh mới có tên là Scarab Distributed Energy Ltd đang tìm kiếm những cách thức mới để sản xuất nhiên liệu và năng lượng từ chất thải thực phẩm. Điều này bao gồm việc xây dựng các cơ sở xử lý chất thải tổng hợp cho các cơ sở chế biến nhiên liệu tại một số địa điểm trên khắp đất nước. Cuối cùng, nó sẽ xử lý bất kỳ loại chất thải thực phẩm công nghiệp nào, bao gồm đường, tinh bột, chất béo, protein và cellulose.

Nhà máy tiêu hóa kỵ khí [Hình ảnh: Peter O'Connor, Flickr]

Trên toàn cầu, Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (FAO) ước tính rằng “một phần ba tổng số lương thực được sản xuất trên thế giới không bao giờ được tiêu thụ”. Con số này đại diện cho khoảng 1,3 tỷ tấn thực phẩm bị lãng phí mỗi năm, 40% trong số đó được Mỹ lãng phí, trị giá ước tính khoảng 165 tỷ USD. Thực phẩm thường bị thối rữa ở các bãi rác, nơi nó thải ra khí mê-tan. Đây là một loại khí gây hiệu ứng nhà kính thậm chí còn nguy hiểm hơn đối với khí hậu toàn cầu so với carbon dioxide. Chất thải thực phẩm hiện đang gây ra 3,3 tỷ tấn khí nhà kính mỗi năm.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu từ Đại học Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng UC (CEAS) hiện đang nghiên cứu các phương thức xử lý rác hữu cơ khác. Năm 2013, Timothy C. Keener, Tiến sĩ và Drew C. McAvoy, Tiến sĩ - cùng với các thành viên trong khoa Pablo Campo-Moreno, Tiến sĩ, San-Mou Jeng, Tiến sĩ và George Sorial, Tiến sĩ, từ Khoa Y sinh CEAS, Kỹ thuật Hóa học và Môi trường đã đề xuất một dự án Thành phố Thông minh đánh giá tiềm năng chuyển đổi chất thải thực phẩm thành nhiên liệu khí, nhiên liệu rắn, dầu diesel sinh học và các sản phẩm khác. Điều này dẫn đến việc xây dựng một nhà máy thí điểm vào tháng 4 năm 2015 đã quản lý để chuyển 660 pound chất thải thực phẩm từ Trung tâm Ăn uống Tòa án UC Centre thành một phòng thí nghiệm để nghiên cứu. Điều này đã cho phép các nhà nghiên cứu phát triển một công nghệ đột phá biến các vật liệu hữu cơ thành khí sinh học, phân bón hoặc chất điều hòa đất, sử dụng quá trình phân hủy kỵ khí. Carbon dioxide từ khí sinh học cũng có thể được sử dụng để nuôi tảo, sau đó được sử dụng để sản xuất dầu lipid có thể được sử dụng để sản xuất dầu diesel sinh học.

XEM CŨNG: Nhóm trường Đại học Hoàng gia sản xuất hydro từ tảo

Một công ty khởi nghiệp ở Cambridge, Anh, có tên Entomics gần đây đã bắt tay vào dự án tái chế rác thải thực phẩm bằng cách sử dụng ấu trùng của Ruồi lính đen làm chất xúc tác chuyển đổi để phân hủy rác thải thực phẩm. Ấu trùng biến nó thành các hợp chất có giá trị có thể được tinh chế thành dầu diesel sinh học trong khi protein từ quá trình này có thể được biến thành chất bổ sung dinh dưỡng cho vật nuôi. Entomics đang hướng tới hợp tác với chính quyền địa phương và các công ty quản lý chất thải trong tương lai gần mặc dù hiện tại họ đang tập trung vào việc cải tiến quy trình để có hiệu quả hơn về chi phí.

Hiệp hội khí sinh học và tiêu hóa kỵ khí Vương quốc Anh (ADBA) tin rằng việc thu gom rác thải thực phẩm theo nguồn riêng biệt hơn cùng với việc ưu tiên rác thải thực phẩm cho quá trình phân hủy kỵ khí, thay vì ủ và đốt, có thể dẫn đến sự gia tăng đáng kể trong việc sản xuất năng lượng tái tạo. Điều này lại giúp bảo tồn các chất dinh dưỡng hữu hạn, chẳng hạn như nitrat và phốt pho, có thể được trả lại cho đất. Điều này sẽ ngày càng trở nên quan trọng khi dự trữ phốt pho toàn cầu giảm. ADBA tin rằng phân hủy kỵ khí có thể tạo ra tới 40% mục tiêu nhiệt tái tạo của Vương quốc Anh vào năm 2020, tiết kiệm 3,06 triệu tấn khí thải nhà kính mỗi năm.

Vào năm 2013, một báo cáo về chất thải thực phẩm trong lĩnh vực khách sạn do WRAP công bố đã định giá chất thải thực phẩm trong lĩnh vực này là 2,5 tỷ bảng Anh.

Một cựu tổng thư ký NATO, Anders Fogh Rasmussen, hiện đang thúc giục EU đặt mục tiêu nhiên liệu sinh học vào năm 2030 nhằm sản xuất ít nhất 5% nhiên liệu vận tải đường bộ ở châu Âu từ nhiên liệu sinh học bền vững. Điều này sẽ giúp giảm sự phụ thuộc của EU vào nhập khẩu dầu và cải thiện an ninh năng lượng của nước này. Hiện tại, một phần ba lượng dầu và khí đốt nhập khẩu của châu Âu đến từ Nga, quốc gia đang có tranh chấp với Ukraine về giá khí đốt.


Xem video: Sức Mạnh Vũ Khí Sinh Học. Vũ Khí Sinh Học Đáng Sợ Như Thế Nào? Kiến Thức Đa Diện (Tháng Sáu 2021).