Biogas fra invasive planter og fjerkræaffald: en ren og effektiv løsning

I dag er der flere måder at generere energi fra affald af alle typer. Brugen af ​​affald som ressourcer til at generere energi er en god metode til at spare på råstoffer og mindske afhængigheden af ​​fossile brændstoffer, som repræsenterer et alvorligt miljøproblem på grund af deres kuldioxidudledning.

Et eksempel på dette er mexicansk solsikke (Tithonia diversifolia), en invasiv art i flere regioner i verden, især i Afrika, Australien og nogle øer i Stillehavet. Selvom denne plante er en trussel mod hjemmehørende arter i disse områder, har forskere i Nigeria fundet en innovativ måde at bruge den på: produktion af biogas. Ved at blande fjerkræekskrementer med mexicansk solsikkeaffald lykkedes det at forbedre effektiviteten af ​​den producerede biogas.

Generer biogas og forbedre effektiviteten

Produktion af biogas fra fjerkræekskrementer og mexicanske solsikker er en stor fordel. På den ene side bruges affald fra fjerkræbedrifter, hvilket reducerer den forurening, de genererer. På den anden side angribes et vigtigt miljøproblem: Bekæmpelsen af ​​invasive arter som den mexicanske solsikke, der fortrænger den lokale flora.

Undersøgelser af produktion af biogas fra plante- og animalsk affald var allerede blevet udført i Nigeria og Kina. Nøglen til disse undersøgelser er medfordøjelse, det vil sige brugen af ​​forskellige typer affald for at maksimere biogasproduktionen. I dette tilfælde, undersøgelser udført af Landmark University og Covenant University i Nigeria, offentliggjort i tidsskriftet Energi og brændstoffer, bekræfter, at den mexicanske solsikke har et stort potentiale til at generere biogas, når den kombineres med fugleklatter og udsættes for forudgående behandling.

At drage fordel af denne kombination har en dobbelt fordel, fordi det hjælper med at håndtere affald fra fjerkræfarme og stopper spredningen af ​​en plante, der anses for invasiv i mange dele af verden. Ifølge eksperter, Den mexicanske solsikke fortrænger lokale arter og påvirker beskyttede naturområder, der repræsenterer en alvorlig trussel mod biodiversiteten i følsomme regioner.

Forbehandling: Nøglen til at forbedre effektiviteten

Samnedbrydning af organisk affald er ikke en ny proces, men de seneste undersøgelser har vist, at brugen af ​​en termo-alkalisk forbehandling før anaerob fordøjelse forbedrer biogasudbyttet markant. Denne forbehandling består i at udsætte affaldet for høje temperaturer og specifikke alkalinitetsforhold, hvilket letter nedbrydningen af ​​komplekse organiske materialer og øger mængden af ​​produceret metan, hovedbestanddelen af ​​biogas.

Undersøgelsen i Nigeria konkluderede, at biogas ydeevne blev forbedret med op til 54,44 % takket være brugen af ​​denne behandling sammenlignet med affald, der ikke har gennemgået samme proces. Det vil sige, at den opnåede mængde energi var betydeligt større, når der blev brugt forbehandling, noget der er essentielt, hvis vi vil optimere brugen af ​​disse ressourcer til produktion af energi med et lavt CO2-fodaftryk.

For at opnå disse resultater blev der foretaget en energibalance for at bestemme, om den energi, der blev investeret i processen, var mindre end den energi, der blev opnået ved afslutningen af ​​den. Dataene viste en positiv energibalance, hvilket betyder, at proceduren er rentabel. Den genvundne energi oversteg langt den energi, der blev brugt i forbehandlingen, både i form af termisk og elektrisk energi.

Betydningen af ​​fjerkræaffald i biogasproduktion

masse fjerkræaffald De spiller en væsentlig rolle i produktionen af ​​biogas, når de kombineres med planter som den mexicanske solsikke. Det er dog vigtigt at huske, at disse ekskrementer indeholder næringsstoffer, der, hvis de ikke forvaltes korrekt, kan være skadelige for miljøet. Blandt disse forurenende stoffer er hormoner, antibiotika, tungmetaller og næringsstoffer som kan udvaskes til jord og vandkilder og forårsage forureningsproblemer.

Brug af denne type affald til at generere biogas løser ikke kun problemet med dens ophobning, men tilbyder også en rentabel og bæredygtig løsning til energiproduktion. Men et af de vigtigste resultater er, at mens fjerkræekskrementer alene ikke er rentable, dets kombination med plantemateriale, ligesom den mexicanske solsikke, øger rentabiliteten markant.

Virkningen af ​​invasive planter i andre regioner

Brugen af ​​invasive planter til biogasproduktion er ikke unik for Nigeria. I andre lande som Mexico og Taiwan undersøges også måder at bruge forskellige invasive arter til at generere biobrændstoffer. Et eksempel er camalote eller vandhyacint (Eichhornia crassipes), en anden invasiv art, der vokser hurtigt i vandmasser. Denne type planter bliver brugt til at producere biometan y ethanol, der tilbyder en lokal og bæredygtig løsning på et globalt problem.

Brugen af ​​invasive planter repræsenterer en unik mulighed for at tage fat på planteforureningsproblem og samtidig generere ren energi. Disse planter kan vokse uden behov for intensiv forvaltning, hvilket gør dem til en overkommelig og rigelig kilde til biomasse.

Andre eksempler på co-fordøjelse: Fabriksbrug i Europa

I Europa, især i Spanien, er der udført forskellige biogasprojekter med affald fra industribrug. I regioner som Castilla-La Mancha, hvor forurening af grundvandsmagasiner med gylle er et voksende problem, er biogasanlæg blevet brugt til at reducere miljøbelastningen. De fleste af disse anlæg står dog fortsat over for udfordringer, såsom behovet for at importere affald fra andre regioner og de høje omkostninger ved transport af organisk affald.

På trods af disse udfordringer har biogas vist sig at være en holdbar løsning til håndtering af gylle og andet affald fra intensivt husdyrbrug, som ellers ville være stærkt forurenende.

I kommuner som Balsa de Ves, hvor et biogasanlæg blev installeret for over ti år siden, har oplevet en reduktion i befolkningen på grund af installationen af ​​disse makrofarme, hvilket viser, at selvom biogasteknologi er effektiv, skal de sociale og økonomiske konsekvenser også overvejes.

Nøglefaktorer for effektiv biogasproduktion

Succesen med biogasproduktion afhænger af flere faktorer:

• Affaldshåndtering: Garanter en konstant strøm af råvarer.
• Forbehandling: Anaerob fordøjelse forbedres betydeligt, når der udføres effektive forbehandlinger.
• Energibalance: Det er afgørende, at der opnås en positiv energibalance for at sikre projektets lønsomhed.
• Reduktion af miljøpåvirkning: Indarbejde praksis, der minimerer drivhusgasemissioner og forurenende stoffer.

I sidste ende er samtidig fordøjelse af plante- og animalsk affald en omkostningseffektiv, økologisk og effektiv løsning til biogasproduktion. Efterhånden som flere undersøgelser som dem, der er udført i Nigeria og Kina, fortsætter med at demonstrere dens gennemførlighed, vil denne tilgang sandsynligvis udvides til andre regioner med lignende problemer.

I en global kontekst, hvor afbødning af klimaændringer er en prioritet, tilbyder biogas et bæredygtigt alternativ til fossile brændstoffer, samtidig med at den løser andre kritiske miljøproblemer såsom håndtering af invasive arter.