Chesapeake Körfezi'nden su temizlerken enerji üretmek üzere tasarlanmış anaerobik çürütme sistemi ile Baltimore Limanı'nda Stephanie Lansing; Kredi: Edwin Remsberg, Maryland Üniversitesi

Lansing, “İki hibe gerçekten yenilenebilir kaynak üretimi için farklı yollara odaklanıyor…” diyor. “Sahip olduğumuz kaynakları nasıl alıp onları sürdürülebilir şekilde kullanmanın bir yolunu bulabiliriz?”

KOLEJ PARKI, Md. (PRWEB) Eylül 01, 2021

Maryland Üniversitesi (UMD) Çevre Bilimi ve Teknolojisi Bölümü'nde profesör olan Stephanie Lansing, biyoyakıtlar ve gıda atıklarından biyoplastikler gibi sürdürülebilir ürünler geliştirmek için ABD Enerji Bakanlığı'ndan (DOE) toplam 6 milyon dolarlık iki yeni hibeye öncülük ediyor. ABD'de üretilen gıdanın yaklaşık üçte birinin tüketilmemesi nedeniyle gıda israfı ülke genelindeki belediyeler için büyük bir endişe kaynağı. Aynı zamanda, plastikler ve geleneksel yakıt kaynakları gibi ürünler, sınırlı ve çevre için maliyetli olan fosil yakıtlara dayanmaktadır. DOE'den alınan bu iki hibe ile Lansing, bilim adamları ve endüstri ortaklarından oluşan bir konsorsiyuma yalnızca atıkları kullanmanın yenilikçi yollarını araştırmakla kalmayıp, aynı zamanda ekonomimizin ve gezegenimizin sürdürülebilirliğine katkıda bulunacak katma değerli ürünler üretme konusunda liderlik ediyor.

Lansing, "Bu hibeler, sahip olduğumuz atık kaynaklarını, özellikle de gıda atığının miktarını anlamayı ve bu atıklardan yenilenebilir kaynaklar ve enerji yaratmak için hangi fırsatların mevcut olduğunu belirlemeyi amaçlıyor" diyor. “Bir hibe, gıda atıklarından biyoplastik üretimine odaklanırken, diğeri, benzin gibi sıvı yakıtların yerini alabilecek biyoyakıtlar oluşturmak için belediye katı atık akışını karakterize etmeye odaklanıyor. İki hibe, laboratuvarımın uzun süredir yaptığı işe mükemmel bir şekilde uyan, yenilenebilir kaynak üretimi için farklı yollara gerçekten odaklanıyor. Sahip olduğumuz kaynakları nasıl alıp sürdürülebilir şekilde kullanmanın bir yolunu bulabiliriz?”

DOE'den alınan bu yeni hibeler, Lansing'in Biyoenerji ve Biyoişleme Teknolojisi Laboratuvarı'nda yaptığı, atık ürünleri genellikle anaerobik çürütme adı verilen bir süreçle (Baltimore Limanı gibi) enerjiye ve katma değerli ürünlere dönüştüren çalışmanın doğal bir uzantısıdır.

Lansing, “Anaerobik çürütmeyle, bakterilerin fosil yakıtlar kullanmak yerine biyolojik olarak parçalanabilen atıklardan bizim için doğal gaz üretmesini sağlıyoruz” diyor. "Bu süreç gıda atıklarıyla iyi çalışıyor, ancak gıda atıklarımızın çoğu daha büyük belediye katı atık sistemine karışıyor ve başka şeylerle karıştırılıyor. Anaerobik çürütme ile biyolojik olarak bozulmayacak ince plastikler ve diğer hacimli ürünler içeren atıklar için, bunun yerine ihtiyacımız olan gazları kontrollü bir şekilde üretecek bir termokimyasal reaksiyon olan gazlaştırma işlemini kullanabiliriz.”

Biyoyakıt üretimine odaklanan 3.5 milyon dolarlık hibenin bir parçası olarak Lansing ve Ohio Eyalet Üniversitesi, Mississippi Eyalet Üniversitesi, Virginia Tech, Idaho Ulusal Laboratuvarı, SCS Mühendisleri ve Quasar Energy Group'tan oluşan ekibi, ilk olarak her bölgede geniş bir karakterizasyon çalışması yürütecek. Yerin ve yılın zamanının çöplüklere gelen atıkları nasıl etkilediğini ve bu atığın biyoyakıt potansiyelinin gerçekte ne olduğunu anlamak için ülkenin ve yılın her mevsiminin. “Gıda atıkları, kağıt atıkları ve dönüştürülebilen diğer atıklarla uğraşan sanayi, hükümetler ve belediyeler tarafından kullanılabilecek katma değerli ürünler yaratmak için atık akışına bütünsel bir bakış açısı getirmek ve gerçekçi bir atık resmiyle çalışmaktır. yakıta dönüştürün," diyor Lansing.

Bu anlayışla amaç, geri dönüşüm ve çöpün şu anda ayrılma şekline benzer süreçlerle atıkları ayırmaktır. Geri dönüşüm kaldırıldıktan sonra, kalan atık, gıda ve doğal atık gibi anaerobik çürütme ile parçalanabilen atıklara veya gazlaştırma yoluyla termokimyasal olarak parçalanması gereken atıklara ayrılabilir. Parçalandıktan sonra, her iki atık türü de geleneksel benzin ve dizele benzer şekilde kullanılmak üzere yeniden sıvı biyoyakıtlara dönüştürülebilir.

Devam eden 2.5 milyon dolarlık DOE hibesiyle, biyoyakıt üretmek yerine amaç, yalnızca fosil yakıtlar kullanılmadan yapılan değil, daha sonra mevcut plastik ürünlerden çok daha kolay bozulabilen biyoplastikler üretmektir. Bu çalışma, Çevre Bilimi ve Teknolojisinde UMD'de yardımcı araştırma bilimcisi olan Amro Hassanein'in yanı sıra Washington DC'deki Deniz Araştırma Laboratuvarı, Idaho Ulusal Laboratuvarı, Virginia Tech ve Quasar Energy Group'tan dış ortakları içermektedir.

"Bu proje aslında gıda israfına bir değer vermekle ilgili, ancak geçmişte yaptığımız gibi onu enerjiye dönüştürmek yerine, anaerobik sindirim sürecini erken durduruyoruz ve ardından karbonları, aslında birikebilecek farklı bir bakteri türüne besliyoruz. Biyoplastik yapmak için hücrelerindeki malzemeler,” diye açıklıyor Lansing. “Piyasadaki mevcut plastiklerden daha sürdürülebilir olan katma değerli bir ürün yaratmak için gıda atığı için yeni bir yol yaratıyor. Sadece plastik olarak kullanılabilecek kadar sert olmakla kalmayıp aynı zamanda bozulabilen bu biyo-bazlı plastikleri yaratmaya çalışıyoruz. Çevrede sonsuza kadar yaşayan bir şey değil ve üretim sürecinin bir parçası olarak fosil yakıtları kullanmıyor.”

Her iki hibe de, bu yeni biyoplastiklerin ve biyoyakıtların ne kadar pazarlanabilir olabileceğini görmek için bir sürdürülebilirlik değerlendirmesi ve piyasadaki mevcut ürünlere karşı ekonomik bir değerlendirme içeriyor. Bu nedenle endüstri ortakları, yeni ürünlerin ticarileştirilmesine yardımcı olacakları için çok önemli hale geliyor.

Quasar Energy Group'tan Xumeng Ge, "Atık ürünleri, halihazırda üretilmekte olan nispeten düşük değerli biyogaz ve enerji ürünlerinin bazılarına kıyasla, biyoplastikler ve biyoyakıtlar gibi yüksek katma değerli ürünlere dönüştürme fırsatına sahip olmak heyecan verici" diyor. "Quasar'ın amacı bu teknolojiyi ticarileştirmek ve pazara sunmaktır."

Lansing, "Fikir, bu döngüsel ekonominin yaratılmasına yardımcı olmaktır" diye ekliyor. "Fosil yakıtlar, milyonlarca yıl öncesinden çok fazla baskı altında olan karbon zincirleridir. Ancak burada yaptığımız şey diğer karbon zincirlerinden yararlanmaktır - gıda atıklarında karbon zincirlerimiz, gübrede karbon zincirlerimiz, daha sonra biyoplastikler veya yakıtlar oluşturmak için kullanabileceğimiz karbon zincirlerimiz var. Temel olarak, şu anda fosil yakıtlardan gelen farklı ürünleri yeniden yaratmak için biyolojik, kimyasal veya termokimyasal sistemleri kullanmaya çalışıyoruz, ancak şu anda sahip olduğumuz mevcut atık kaynakları kullanıyoruz.”

Bu çalışma ABD Enerji Bakanlığı tarafından, Ödül # DE-EE0009667 (biyoyakıtlar) ve Ödül # DE-EE0009268 (biyoplastikler) tarafından finanse edilmektedir.

Sosyal medyada veya e-postayla ilgili makaleyi paylaşın: