I dag er det flere måter å generere energi fra avfall av alle typer. Bruk av avfall som ressurser for å generere energi er en god metode for å spare på råvarer og redusere avhengigheten av fossilt brensel, som representerer et alvorlig miljøproblem på grunn av deres karbondioksidutslipp.
Et eksempel på dette er meksikansk solsikke (Tithonia diversifolia), en invasiv art i flere regioner i verden, spesielt i Afrika, Australia og noen øyer i Stillehavet. Selv om denne planten er en trussel mot innfødte arter i disse områdene, har forskere i Nigeria funnet en innovativ måte å bruke den på: produksjon av biogass. Ved å blande fjærfeskitt med meksikansk solsikkeavfall klarte de å forbedre effektiviteten til biogassen som ble produsert.
Generer biogass og forbedre effektiviteten
Produksjon av biogass fra fjørfeskitt og meksikanske solsikker er en stor fordel. På den ene siden brukes avfall fra fjørfefarmer, noe som reduserer forurensningen de genererer. På den annen side angripes et viktig miljøproblem: bekjempelse av invasive arter som den meksikanske solsikken, som fortrenger lokal flora.
Studier på produksjon av biogass fra plante- og dyreavfall var allerede utført i Nigeria og Kina. Nøkkelen til disse studiene er co-fordøyelse, det vil si bruk av ulike typer avfall for å maksimere biogassproduksjonen. I dette tilfellet, studier utført av Landmark University og Covenant University i Nigeria, publisert i tidsskriftet Energi og drivstoff, bekrefter at den meksikanske solsikken har stort potensial til å generere biogass når den kombineres med fugleskitt og utsettes for tidligere behandling.
Å dra nytte av denne kombinasjonen har en dobbel fordel fordi den hjelper til med å håndtere avfall fra fjørfefarmer og stopper spredningen av en plante som anses som invasiv i mange deler av verden. Ifølge eksperter, Den meksikanske solsikken fortrenger lokale arter og påvirker beskyttede naturområder, som representerer en alvorlig trussel mot det biologiske mangfoldet i sensitive regioner.
Forbehandling: Nøkkel til å forbedre effektiviteten
Samtidig fordøyelse av organisk avfall er ikke en ny prosess, men de siste studiene har vist at bruken av termo-alkalisk forbehandling før anaerob fordøyelse forbedrer biogassutbyttet betydelig. Denne forbehandlingen består i å utsette avfallet for høye temperaturer og spesifikke alkalinitetsforhold, noe som letter nedbrytningen av komplekse organiske materialer og øker mengden metan som produseres, hovedkomponenten i biogass.
Studien i Nigeria konkluderte med at biogassytelsen ble forbedret med opptil 54,44% takket være bruken av denne behandlingen sammenlignet med avfall som ikke gjennomgikk samme prosess. Det vil si at energimengden som ble oppnådd var betydelig større når forbehandling ble brukt, noe som er essensielt dersom vi ønsker å optimalisere bruken av disse ressursene for generering av energi med lavt karbonavtrykk.
For å oppnå disse resultatene ble det utført en energibalanse for å finne ut om energien som ble investert i prosessen var mindre enn energien som ble oppnådd på slutten av den. Dataene viste en positiv energibalanse, som betyr at prosedyren er lønnsom. Den utvunnede energien oversteg langt energien som ble brukt i forbehandlingen, både i form av termisk og elektrisk energi.
Betydningen av fjørfeavfall i biogassproduksjon
den fjærfeavfall De spiller en viktig rolle i produksjonen av biogass når de kombineres med planter som den meksikanske solsikken. Det er imidlertid viktig å huske at denne avføringen inneholder næringsstoffer som, hvis den ikke behandles riktig, kan være skadelig for miljøet. Blant disse forurensningene er hormoner, antibiotika, tungmetaller og næringsstoffer som kan lekke ut i jord og vannkilder, og forårsake forurensningsproblemer.
Å bruke denne typen avfall til å generere biogass løser ikke bare problemet med akkumulering, men tilbyr også en lønnsom og bærekraftig løsning for energiproduksjon. Men et av de viktigste funnene er at mens fjærfeskitt alene ikke er lønnsomt, dens kombinasjon med plantemateriale, som den meksikanske solsikken, øker lønnsomheten betydelig.
Virkningen av invasive planter i andre regioner
Bruken av invasive planter for biogassproduksjon er ikke unik for Nigeria. I andre land som Mexico og Taiwan undersøkes også måter å bruke ulike invasive arter for å generere biodrivstoff. Et eksempel er camalote eller vannhyasint (Eichhornia crassipes), en annen invasiv art som vokser raskt i vannmasser. Denne typen planter brukes til å produsere biometan y etanol, som tilbyr en lokal og bærekraftig løsning på et globalt problem.
Bruken av invasive planter representerer en unik mulighet til å ta tak i planteforurensningsproblem og samtidig generere ren energi. Disse plantene kan vokse uten behov for intensiv forvaltning, noe som gjør dem til en rimelig og rikelig kilde til biomasse.
Andre eksempler på samfordøyelse: Fabrikkgårder i Europa
I Europa, spesielt i Spania, er det utført ulike biogassprosjekter ved bruk av avfall fra industrigårder. I regioner som Castilla-La Mancha, hvor forurensning av akviferer med slurry er et økende problem, har biogassanlegg blitt brukt for å redusere miljøpåvirkningen. De fleste av disse anleggene står imidlertid fortsatt overfor utfordringer, som behovet for å importere avfall fra andre regioner og de høye kostnadene ved transport av organisk avfall.
Til tross for disse utfordringene har biogass vist seg å være en levedyktig løsning for håndtering av slurry og annet avfall fra intensivt husdyrhold, som ellers ville vært svært forurensende.
I kommuner som Balsa de Ves, hvor et biogassanlegg ble installert for over et tiår siden, har sett en reduksjon i befolkningen på grunn av installasjonen av disse makrofarmene, noe som viser at selv om biogassteknologi er effektiv, må de sosiale og økonomiske konsekvensene også vurderes.
Nøkkelfaktorer for effektiv biogassproduksjon
Suksessen til biogassproduksjon avhenger av flere faktorer:
- Avfallshåndtering: Garanterer en konstant flyt av råvarer.
- Forbehandling: Anaerob fordøyelse forbedres betraktelig når effektive forbehandlinger utføres.
- Energibalanse: Det er avgjørende at det oppnås en positiv energibalanse for å sikre lønnsomheten i prosjektet.
- Reduksjon av miljøpåvirkning: Innlemme praksis som minimerer klimagassutslipp og forurensninger.
Til syvende og sist er samtidig fordøyelse av plante- og dyreavfall en kostnadseffektiv, økologisk og effektiv løsning for biogassproduksjon. Ettersom flere studier som de utført i Nigeria og Kina fortsetter å demonstrere dens gjennomførbarhet, vil denne tilnærmingen sannsynligvis utvides til andre regioner med lignende problemer.
I en global kontekst hvor å redusere klimaendringer er en prioritet, tilbyr biogass et bærekraftig alternativ til fossilt brensel, samtidig som det løser andre kritiske miljøproblemer som forvaltning av invasive arter.
Det har vært til stor nytte. Menneskeheten mangler en økologisk kultur. Takk