שימוש בפסולת חקלאית עבור פתרונות ביו-אנרגיה בקנה מידה קטן

מבחינה גלובלית, החקלאות מייצרת 1.3 מיליארד טון של פסולת מדי שנה – שאריות של בעלי חיים, ועיבוד מוצרים שלעתים קרובות נשרפים, נותרו לרקב, או נזרקים. זרם עצום זה של חומר אורגני מייצג לא רק אתגר של סילוק אלא גם פתרונות אנרגיה בלתי צפויים.פתרונות ביו-אוויר בקנה מידה קטן מתעוררים כדרך מעשית לחקלאים ולקהילות כפריות להמיר פסולת זו לחום, אלא גם לצמצום של אנרגיה נמוכה יותר, ולצמצם את ההשפעות של אנרגיה מקומית, כך, כדי להפחית את עלויות אנרגיה קטנות.

מה זה פסולת חקלאית?

פסולת חקלאית כוללת את כל שאריות אורגניות שנוצרו במהלך הטיפוח, ייצור בעלי חיים, עיבוד. הסוגים הנפוצים ביותר כוללים:

• (ב) ⁇ :0Crop שאריות של ההרחבה 1:1 - גבעולים, עלים, עלים, צ'וסקים, פגזים, ותותים שנותרו בשדה לאחר הקציר.
• (FLT:0) Livestock ManureFLT:1 - צואה מוצקה ונוזלית מן בקר, חזירים, עופות ובעלי חיים אחרים. Manure עשיר בחומר אורגני וחומרים מזינים, אבל גם פולט מתאן אם לא טופל.
• (ב) ,0) ,התקבלות על ידי מוצרים של פריים 1 (Falve: 1) חומרים כמו קליפות פירות, עוגות זרע, עוגת שמן, ופסולת אחרת ממזון ועיבוד סיבים.
• (ב) ,0) ,התחרפות וההתערות (הראשונה ל"ד)" (במדברים, ענפים, עלים וצ'יפס מעץ מפרדסים, מטעים ומערכות צומחות.

כמות הפסולת החקלאית משתנה על ידי האזור, סוג היבול, ופרקטיקה חקלאית. במדינות מתפתחות רבות, חלק משמעותי נשרף בשדות פתוחים, שחרור פחמן דו חמצני, חלקיקים חלקיקים, ותרכובות רעילות.על פי ה-FLT:0 מזון וחקלאות ארגון החקלאות ההרחבה 1, שריפת שאריות היבול תורמת לזיהום אוויר ואובדן אדמה אורגנית.

טכנולוגיות קטנות של SCale Bio Energy Technologies

מספר טכנולוגיות מוכחות מאפשרות לחקלאים ולבעלי בית כפריים לייצר אנרגיה מפסולת חקלאית בקנה מידה קטן (בדרך כלל מכמה קילווואט עד 100 קילוואט) הבחירה תלויה בסוג הפסולת, בתוכן לחות, צרכי האנרגיה המקומיים ובהשקעות הזמינות.

Biogas Digest Digesters

(הייצור ביוגז הוא אחד מהטכנולוגיות הביו-אנרגיה הוותיקות והמצלחות ביותר של ביו-גז (או מסטיק אנירובי) הוא טנק אטום שבו microאורגניזמים לשבור חומר אורגני בהיעדר חמצן.התהליך מייצר (FLT:0biogas FLT) ו- ALT2, 000 מ"גנר"ל קטן, 000 ליטרים של 50–70% מתאן ו- 30–5 פחמן דו-2) ו-תזונה רגילה לשימוש במגוון חומרים צמחיים של מזון, מלבנים קטנים, או בינוני, כלומר, בין 50-F2F2F2F2, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ליטרים, 000, 000, 000 ליטרים, 000, 000 ליטרים, 000, 000, 000 ליטרים, 000 ליטרים, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ליטרים, 000, 000, 000, 000, 000 ליטרים, 000 ליטרים, 000, 000 ליטרים, 000 ליטרים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ליטרים, 000, 000

Pellet Stoves ו- Briquettes

שאריות יבשות כגון cobs תירס, אורז husks, ו-Seedust יכול להיות דחוס לתוך אגן צפופה או מצעים. תנורי Pellet לשרוף דלקים אלה ביעילות גבוהה (80–90%) לייצר חום לבישול, חימום חלל או תהליכים תעשייתיים קטנים.תהליך הדחיסה מגביר את צפיפות האנרגיה ומפחית את התוכן, מה שהופך תחבורה אחסון קל יותר עבור מכונות דלות זמינות עבור צינורות חשמל, או צינורות באופן ידני.

הפקה ביולוגית

(בספרדית: biochar מופק על ידי גידולי יבול בסביבה נמוכה אוקסגן (pyrolysis) חומר דמוי פחם הוא עשיר פחמן יציב ויכול לשמש כתיקון אדמה - אישור שימור מים, זמינות תזונתית, ו פליטת פחמן מצטברת על ידי אנרגיה קטנה של פחמן -2, כך גם מייצרת אנרגיה על ידי פליטת דלק -0syngasFillo 1LT:1 ו- bio- bio- bio-io-oilreshreshrece כי ניתן לשרוף עבור אנרגיה כפולה של 2 ק"לעת.

גז

גזציה הופכת ביומסה מוצקה לתוך גז מלא (סנגז) על ידי חמצון חלקי בטמפרטורות גבוהות (700-1000 מעלות צלזיוס) ממני גז בקנה מידה קטן (10–100 קילוואט) יכול לפעול על שבבי עץ, פגזים אגוזי אגוזים, או יחידות שאריות מסולפות (Fretized) מול גזים מנקה ומזין לתוך מנוע שלבעירה פנימית, או נשרף ישירות ב- 15%) מאשר ב- 15%.

הדבקה ישירה עם תוספות

אפילו הבעירה הבסיסית של שאריות היבול יכול להיות יעיל יותר ומנקה עם מבשלים משופרים.התאים האלה משלבים תא מתכת או קרמיקה, בידוד, וכריי מקטין את אובדן החום והעשן.הם כוויות ביבול ישירות - כופות, קליפות קוקוס, כיפות קפה - לבישול וחימום.

היתרונות של שימוש בבזבוז חקלאי עבור אנרגיה ביולוגית

חלוקת מערכות ביו-אנרגיה בקנה מידה קטן בקהילות חקלאיות מניבה מגוון רחב של יתרונות סביבתיים, כלכליים וחברתיים.

יתרונות סביבתיים

• (FLT:0) ניכוי של שריפת אש פתוחה:1 - המרת שאריות במקום לשרוף אותם מפחית את פליטות פחמן שחור, פחמן חד תחמוצת, ותרכובות אורגניות תנודתיות.זה משפר ישירות את איכות האוויר המקומית ומפחית חלקיקים מרגיעים אקלים.
• (FLT:0) גז ירוק מתמצת 1FLT (Mathane from decomposing manure andיבול שאריות הוא גז חממה חזק. Capturing אותו ביוגז או למנוע את שחרורו באמצעות ייצור ביושר מפחית באופן משמעותי את פוטנציאל ההתחממות הגלובלית.הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי האקלים מכיר באנרגיה ביולוגית כחלק מהפתרון אם ניזונים הוא מקורו.
• (ב) [ה]התפרות בריאותיות [ה]: למשל, בריאת ו-Biochar מחזירים חומר אורגני וחומרים מזינים לקרקע, הפחתת הצורך בהפריה סינתטית.
• (ב) ,0) ,התמדה של נפת: 1 (ב) על ידי מתן חלופה לעץ אש ופחם, כדורי ביומסה ו ביוגז מסייעים לשמר יערות ומגוון ביולוגי.

יתרונות כלכליים

• (FLT:0)אנרגיה עלות חסכון בחיסכון ב- 1FLT (בקניה) – משק בית וחוות יכולים להחליף דלקים שנרכשו (LPG, kerosene, חשמל רשת) עם אנרגיה ביולוגית מתוצרת עצמית.
• (FLT:0) זרמי הכנסה מסורתיים 1FLT - פלופלי ביוגז, אגן או ביושר ניתן למכור לקהילות שכנות.חקלאים יכולים גם לטעון תשלום טיפ עבור קבלת פסולת מיצרנים אחרים, להפוך פסולת להכנסות.
• (FLT:0) מוצרים מתוחכמים (Value-aded ProductsFcioLT:1) - ביושר ניתן לשווק כמצב אדמה פרמימי, בעוד שניתן למכור אותם כפריה אורגנית.
• (FLT:0)Be CreationFLT:1 - בנייה, התקנה, שמירה, תפעול ציוד ביו-אנרגיה בקנה מידה קטן יוצר תעסוקה מקומית באזורים כפריים, במיוחד עבור צעירים ונשים.

אנרגיה אבטחה והטבות חברתיות

• (FLT:0) אספקת חשמל ממוקדת אספקת חשמל ל-1, מערכות ביו-אנרגיה יכולות לפעול מחוץ לריד, לספק חשמל לתאורה, לטעינה טלפונית, להתחדשות ולארגונים קטנים.
• (FLT:0) אספקת דלק אמינה 1FLT (הפסולת החקלאית מופקת עונתית אך ניתן לאחסן ולהשתמש בה לאורך כל השנה.
• (ב) ,0) שיפור הבריאות והבטיחות: (הצבת שריפות פתוחות עם מבשלים נקיים מפחיתה את זיהומים נשימתיים ושורפות, במיוחד בקרב נשים וילדים אשר מבלים זמן במטבחים.
• (FLT:0) העצמה קהילתית של LT:1 - שליטה מקומית על ייצור אנרגיה מפחיתה את הפגיעות לזעזועים במחירים ושיבושים באספקת אספקת מחירים, ויכולה לחזק את הלכידות הקהילה באמצעות ניהול שיתופי של צמחי אנרגיה.

אתגרים ושיקולים

למרות היתרונות ברורים, פרויקטים ביו-אנרגיה בקנה מידה קטן עומדים בפני מספר מכשולים שיש לטפל בהם להצלחה ארוכת טווח.

השקעה ראשונה

העלות העליונה של מעכלת ביוגז (בדרך כלל 500 $- $ 2000 עבור יחידת משק בית), מפיץ גז (כמה אלפי דולרים), או מילימטר טרה-ט יכול להיות אסרטיבי עבור חקלאים קטנים.למרות שתקופות של תגמול הם לעתים קרובות 2-5 שנים, גישה אשראי סביר מוגבל באזורים כפריים רבים.

ידע טכני ותחזוקה

מערכות ביו-אנרגיה קטנות דורשות מיומנויות טכניות בסיסיות לתפעול ותחזוקה.לדוגמה, מסטיקנים ביוגז זקוקים להאכלה תקופתית, ניטור pH, והסרה של scum; ממריצים דורשים הכנת דלק וניקוי תקופתי של פיקדונות tar.ללא הכשרה, מערכות יכולות להיכשל מוקדם יותר. הרחבת שירותים ורשתות תחזוקה מבוססות קהילה הם חיוניים.

אספקה באיכות ואספקה

דור פסולת חקלאי הוא עונתי ולא יכול להתאים לדרישות האנרגיה המקיפים השנה.יתר על כן, תוכן לחות משתנה -frsh manure הוא 80% מים, בעוד קש יבש הוא 10%.מערכות חייב להיות מיועד עבור הזנה זמינה.לדוגמה, ביו-גז עובדים טוב יותר עם פסולת רטובה; תנורי גלול זקוקים לדלק יבש.

לוגיסטיקה והובלת

ביומסה היא רבת-תכליתית ויש לה צפיפות אנרגיה נמוכה.הובלת שאריות של יותר מכמה קילומטרים הופכת במהירות לא-כלכלה. קטן-המידה היא לכן הטובה ביותר עבור-farm או ברמה קהילתית שבו המזינים מיוצרים מקומית.ייבוש ו- densification (הפליטיזציה) יכול להפחית עלויות תחבורה אם יש צורך להעביר עודף דלק.

מדיניות וגדרות סודיות

במדינות רבות, פסולת חקלאית אינה מסווגת באופן רשמי כמזון אנרגיה מתחדשת.זה כולל אנרגיה ביולוגית בקנה מידה קטן מסובסידיות, מכסי מזון, או זיכויים פחמן זמינים עבור פרויקטים סולאריים או רוח. דרישות שכנוע עשויים להיות לא ברור או עול עבור יחידות קטנות.המדיניות המורמומית כי לזהות אנרגיה ביולוגית בקנה מידה קטן כקטגוריה ותהליכי אישור זרמי הכרחי.

להתגבר על האתגרים: מחקרים על מקרים ועיסוקים טובים

כמה יוזמות ברחבי העולם מוכיחות כיצד ניתן לטפל במכשולים אלה.

חברת Biogas בנפאל

תוכנית התמיכה של ביוגז בנפאל, שהחלה בשנת 1992, הותקנה על יותר מ-450,000 צמחי ביוגז ביתי, בעיקר על ידי מנורה בקר.הממשלה מספקת סובסידיה של $ 50- $ 200 למפעל, ומוסדות מימון מקומיים מציעים הלוואות.רשת של מונים מאוומנים מאומן מבטיח בנייה ותחזוקה איכותיים.

כורים במזרח אפריקה

בקניה כפרית ואוגנדה, קואופרטיבים חקלאיים הקימו מרכזי זיקוק בקנה מידה קטן.חקלאים מביאים שאריות יבול יבשים (מיזציה של פחמימות, צינורות קפה) ומקבלים אגן בתמורה, או משלמים תשלום תשלום דמי.הקואופרטיבים מוכרים אגן עודף לבתי ספר ובתי קפה.

קהילת ביושר בגאנה

יוזמת הביו-כריז הבינלאומית מדגישה פרויקט בגאנה שבו קבוצות הנשים משתמשות במתקנים בקנה מידה קטן כדי לייצר ביושר מקאופוד husks ו- דקלים קליפות גרעין.ה- ביושר נמכר לחקלאים צמחיים לשיפור הקרקע, בעוד החום מפירוליזה משמש לייצור יבש.הקבוצות מרוויחות הכנסה משולבת של יותר מ-5,000 דולר בשנה ליחידה.

עתיד Outlook וחדשנות

העתיד של אנרגיה חקלאית בקנה מידה קטן הוא בהיר, מונע על ידי שיפורים טכנולוגיים, דחיפות אקלים, וצרכים חוסן הקהילה כוללים:

• (FLT:0) מערכות היבריות (Hybrids) 1 (שלב ביוגז עם פוטו-וולטאיקים סולאריים כדי לספק חשמל נקי 24 שעות ביממה.ביוגאס יכול לכפות גנרטור בלילה, בעוד שמש מכסה עומסי זמן יומיים.
• (FLT:0) ניטור דיגיטלי FLT:1 - חיישנים זולים ואפליקציות ניידות מאפשרים ניטור מרחוק של טמפרטורה לעיכול, לחץ גז וביצועי מנוע, צמצום עלויות תחזוקה.
• (FLT:0) אינטגרציה כלכלה מעגלית של אינטגרציה בין 1 ל-1) – ביו-אנרגיה הופכת לחלק ממערכת גדולה יותר: פסולת לאנרגיה, משאבת אנרגיה למים, השקיה למים, השקיה-לעבור-עבור-הcrops, ויבול שאריות-back-to-bio Energy. גישה סגורה זו ממקסימה את יעילות המשאבים.
• (FLT:0)Carbon Finance and Climate creditssFLT:1) - כמו שוקי פחמן בוגר, פרויקטים ביו-אנרגיה בקנה מידה קטן יכול להרוויח זיכויים עבור הפחתת פליטות, מתן זרם הכנסות נוסף.
• (FLT:0) אינטגרציה פוליבית 1 (FLT:1) - מספר גדל והולך של תוכניות אנרגיה מתחדשת לאומיות עכשיו כוללים במפורש ביומסה בקנה מידה קטן. [+] תוכנית הביוגז הלאומית של הודו ותכנית ניהול מנורה ומסגרת מדיניות האנרגיה של אפריקה הם דוגמאות.

מסקנה

פסולת חקלאית אינה בעיה להיות מרוסנת - היא משאב מחכה להיות רתום. טכנולוגיות ביו-אנרגיה בקנה מידה קטן - מעכלי גז, תנורי גלולה, כינורות ביו-כריזמים ומממני גז - חקלאים וקהילות כפריות מוכחות נתיב יעיל, זול כדי לנקות אנרגיה, שיפור בריאות הקרקע, והזדמנות כלכלית.