Биогазовая установка для собак

1 сентября 2010 года в парке Кембриджа, штат Массачусетс, была запущена первая в мире общественная биогазовая установка, работающая на собачьих отходах. Этот странный проект — попытка нового взгляда на утилизацию отходов и получение энергии из «экзотических». источники.

Собачьи отходы превращаются в электростанцию ​​для парка

Создатель — 33-летний американский художник Мэтью Маззотта. Его последнее творение называется Park Spark. Система состоит из пары баков. В одном из них проводят метановое (анаэробное) брожение, а во втором регулируют количество воды в первом. Рядом с цистернами установлена ​​газовая лампа. В лампу подается биогаз из собачьих фекалий. Людям, выгуливающим собак, рекомендуется брать биоразлагаемые пакеты, помещать их в контейнер возле маяка, собирать то, что собака оставляет на лужайке, и бросать пакеты в бродильную емкость. Затем вы должны повернуть колесо сбоку резервуара, это перемешает содержимое внутри. Набор бактерий, живущих в резервуаре, начинает работать, и через некоторое время появляется биогаз, содержащий метан. Чем старательнее хозяева, счищающие экскременты своих собак в бак, тем дольше горит вечный газовый огонь.

Проект Park Spark на BBC Radio Newshour 9 сентября 13 г.

Сгоревший газ, по идее, должен освещать часть пространства вокруг установки, но после сборки своей системы г-н Маццотта столкнулся с рядом проблем. Сначала выяснилось, что для эффективного старта устройства у него слишком мало заряда? и ему придется нанять всех собак в городе, чтобы закончить его. К тому же бак надо было заполнить соответствующими бактериями, а их под рукой не было. В конце концов, автору и его соратникам пришлось компенсировать и то, и другое, привозя коровий навоз с близлежащих ферм.

Еще одной проблемой стала вода. Та, которая используется в Park Spark, не должна содержать хлор, вредный для процессов брожения, т.е. это не может быть вода из городского водопровода. Несколько сотен литров относительно чистого H.₂Привезенный из реки Чарльз. И, несмотря на все усилия, зрители не сразу увидели разрекламированную метановую лампу в действии. Процесс брожения начался, но на начальном этапе метана было слишком мало, чтобы лампа могла загореться. Авторы объяснили зрителям, что внутри резервуара метановые бактерии должны сначала размножиться до соответствующего количества, а в этом случае их рост замедлился из-за холодных ночей. Прошло больше недели, прежде чем образовалось столько газа, что его удалось поджечь.

К сожалению, его голубое пламя было настолько маленьким, что сфотографировать его при ярком свете других фонарей было невозможно. Затем она постепенно увеличивалась и тем самым окончательно оправдывала существование всей художественной газовой установки. Настоящий эффект от инсталляции — не яркость пламени, а шумиха в прессе. Автор рассчитывал на вовлечение в проблему рациональной утилизации отходов как можно большего числа людей. По словам художника, скромный огонек в фонаре — это что-то вроде вечного огня, напоминающего прохожим о необходимости беречь природу, сокращать выбросы парниковых газов и творчески подходить к производству энергии. Автор не пытается извлечь какую-либо финансовую выгоду из своей работы.

Крупномасштабный биогаз

Инсталляция Маццотты очень интересна, но это лишь отголосок гораздо более серьезных планов. Идея превратить собачьи отходы в энергию родилась в Сан-Франциско более четырех лет назад. Компания Sunset Scavenger, специализирующаяся на вывозе и утилизации мусора, а тогда называвшаяся Norcal, хотела заработать.

Их эксперты подсчитали, что в районе залива Сан-Франциско собачьи какашки составляют около 4% всех бытовых отходов, конкурируя по количеству с подгузниками. А это означает тысячи тонн органического материала. Математически это высокий потенциал биогаза. На экспериментальной основе Norcal начал собирать собачий помет, используя контейнеры с биоразлагаемыми фекальными пакетами и корзины для сбора наполненных «пакетов» в местах, наиболее часто посещаемых гуляющими собаками. Затем урожай экспортировали на один из существующих заводов по производству биометана.

Однако уже в 2008 году проект был закрыт. Сбор собачьего помета в парках не удался по чисто финансовым причинам. Вывезти тонну отходов на свалку дешевле, чем запустить биоэнергетический проект, и никого не волнует, сколько топлива вы получите от этого.

Представитель Sunset Scavenger Роберт Рид отметил, что эти биоразлагаемые пакеты, единственные, которые разрешено бросать в метановый ферментер, стали язычком на весах. Большинство владельцев собак, обученных убирать за своими питомцами, привыкли использовать полиэтиленовые пакеты, которые сразу останавливают весь процесс образования метана.

Если вы хотите, чтобы у владельцев собак всегда был запас ценного помета для дальнейшей переработки в метан, нужно везде расставить емкости с биоразлагаемыми пакетами. И еще остается без ответа вопрос, как проверить, не кидают ли полиэтиленовые пакеты в корзины?

Вместо собачьей энергии Sunset Scavenger в сотрудничестве с другими компаниями начали производить энергию «из ресторана», то есть начали собирать пищевые отходы, транспортируя их в те же бродильные чаны.

Фермеры работают лучше

С коровами проще. Стада производят промышленное количество удобрений. Именно поэтому выгодно строить гигантские сооружения по производству биогаза на фермах или агрокоммунах. Такие биогазовые установки не только производят энергию для фермы, но иногда даже продают ее в энергосистему. Несколько лет назад в Калифорнии заработала установка по переработке навоза 5 коров в электроэнергию. Говорят, что этот проект под названием CowPower удовлетворил потребности тысячи домов. И на этом зарабатывает компания BioEnergy Solutions.

Высокотехнологичное удобрение

Не так давно сотрудники Hewlett-Packard объявили об идее центров обработки данных, работающих на навозе. На международной конференции ASME в Фениксе ученые HP Lab объяснили, что 10 000 коров могут удовлетворить энергетические потребности центра обработки данных мощностью 1 МВт.

В этом процессе тепло, выделяемое центром обработки данных, можно использовать для повышения эффективности анаэробного сбраживания отходов животноводства. Это приводит к производству метана, который можно использовать для производства энергии в центрах обработки данных. Этот симбиоз помогает решить проблему отходов, с которой сталкиваются фермы, ориентированные на производство молока и потребность в энергии в современном дата-центре.

В среднем молочная корова производит около 55 кг (120 фунтов) навоза в день и около 20 тонн в год? что примерно соответствует весу четырех взрослых слонов. Навоз, который корова производит каждый день, может «производить» 3 кВтч электроэнергии, достаточно для питания 3-х американских телевизоров в течение дня.

HP предполагает, что фермеры могли бы сдавать площади в аренду высокотехнологичным организациям, обеспечивая их «коричневой энергией». В этом случае инвестиции компаний в метановые установки окупятся менее чем за два года, а затем они будут зарабатывать около 2 000 000 долларов в год на продаже энергии метана клиентам центров обработки данных. Фермеры будут иметь стабильный доход от ИТ-компаний, у них будет удобный источник энергии и имидж защитников природы. У всех нас было бы меньше метана в атмосфере, что сделало бы ее менее уязвимой для глобального потепления. Метан имеет так называемую парниковый потенциал в 72 раза больше, чем у CO₂. При непроизводительном сбросе навоза метан продолжает постепенно образовываться и выбрасываться в атмосферу, а также может загрязнять подземные воды. А при сжигании метана получается менее опасный углекислый газ, чем он.

Потому что можно энергетически и экономно использовать то, что рушится на полях и газонах, а особенно это видно, когда растаял зимний снег. Но стоит ли? А вот собака зарыта.