Cornell University opracowuje system pozyskiwania energii z odchodów bydlęcych, aby sprostać zapotrzebowaniu kampusu na ciepło w miesiącach zimowych.
Uniwersytet od lat jest zaangażowany w inicjatywę rozwoju odnawialnych źródeł energii i usług, której celem jest zmniejszenie jego śladu węglowego o 100% do 2035 roku. Mimo ogromnych starań w czasie zimowych miesięcy uczelnia zanieczyszcza środowisko. Cornell University znajduje się w Ithaca w stanie Nowy Jork, gdzie ze względu na niskie temperatury przez ponad sześć miesięcy budynków i laboratoria uniwersytetu są ogrzewane.
Potrzeby grzewcze stanowią znaczną część zużycia energii przez Cornell. W tak zwanych godzinach szczytu ogrzewania wprowadzone odnawialne źródła nie sprostują zadaniu. Aktualnie uczelnia ulepsza projekt geotermalny, który zapewnia ciepło z gorącej wody wydobywanej 3-4 kilometry pod ziemią. Ta forma zapewni odpowiednie ogrzewanie na poziomie podstawowym, ale nie w szczycie grzewczym.
Aby sprostać zapotrzebowaniu na więcej ciepła w środku zimy, badacze proponują system przekształcania odchodów bydlęcych ze szkolnych gospodarstw mlecznych, w których mieści się 600 krów, na metan i inne produkty.
Metoda opiera się na trzystopniowym procesie, w którym obornik jest najpierw biologicznie rozkładany przez drobnoustroje w celu wytworzenia biogazu, mieszaniny dwutlenku węgla i metanu. W drugim etapie przefermentowany obornik przekształca się w rodzaj bioprocesorowej ropy oraz substancję zwaną hydrochar, która poprawia glebę. Ostatni etap łączy dwutlenek węgla wytworzony w pierwszym etapie z gazowym wodorem wytwarzanym przez odnawialną elektrolizę wody jeziora w celu biologicznego wytworzenia odnawialnego gazu ziemnego RNG. Ten produkt końcowy może zostać wtłoczony do sieci gazu ziemnego w stanie Nowy Jork, w podobny sposób jak energia elektryczna z turbin wiatrowych i paneli słonecznych jest zwracana do sieci elektrycznej.
„Proponowany system będzie produkował około 909 milionów litrów RNG rocznie” – powiedział autor badania Nazih Kassem. „Może to zapewnić 97% całkowitego rocznego szczytowego zapotrzebowania na ciepło. Pozostałą część można zaspokoić, kupując gaz ziemny, zwiększając liczebność stada mlecznego Cornell lub wykorzystując odpady żywnościowe z restauracji kampusowych do fermentacji. Dodanie tylko 19 kolejnych krów mlecznych spowodowałoby wystarczającą produkcję RNG do pokrycia średniego rocznego szczytowego zapotrzebowania na ciepło. „
Naukowcy chcą, aby politycy stanu zastanowili się nad szerszym wprowadzeniem tej formy energii. „Gdyby stan Nowy Jork przyjął politykę w celu stworzenia rynku emisji dwutlenku węgla i umożliwienia konkurencyjnych cen RNG, wówczas proponowany system ogrzewania szczytowego biomasy wykazałby rentowność” – powiedział Kassem.
ZSS
