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Extração de energia do estrume para atender às demandas de aquecimento de pico – ScienceDaily

Traduzido de Science Daily
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A Cornell University está desenvolvendo um sistema para extrair energia do estrume do gado para atender às demandas de pico de calor do campus nos meses de inverno. No Revista de energias renováveis ​​e sustentáveis, pela AIP Publishing, os cientistas envolvidos no projeto fornecem uma análise detalhada das questões necessárias para fazer este trabalho funcionar, incluindo considerações científicas, econômicas e de política energética.

A universidade já está envolvida em uma iniciativa para desenvolver fontes e serviços de energia renovável, com o objetivo de reduzir sua pegada de carbono em 100% até 2035. Essas metas estão se mostrando difíceis de serem alcançadas em regiões frias como Ithaca, Nova York, onde a universidade está localizada, já que leva mais de seis meses de aquecimento invernal para seus prédios e laboratórios.

As necessidades de aquecimento são uma parte importante do uso de energia de Cornell e representam um desafio durante os horários de pico de aquecimento. A universidade está desenvolvendo um projeto geotérmico que fornece calor a partir de água quente retirada de 3 a 4 quilômetros de profundidade. Isso fornecerá aquecimento de nível básico adequado, mas seria economicamente pouco atraente para atender à demanda de pico.

Para atender à necessidade de mais calor no auge do inverno, os pesquisadores propõem um sistema para converter o esterco de gado das fazendas leiteiras da escola, que abrigam 600 vacas, em metano e outros produtos. O método emprega um processo de três estágios, onde o esterco é primeiro digerido biologicamente com micróbios para produzir biogás, uma mistura de dióxido de carbono e metano.

Isso é seguido por uma segunda etapa que converte o estrume digerido em um tipo de óleo bruto biológico mais uma substância chamada hidrocarboneto que é um bom corretivo do solo.

A fase final combina o dióxido de carbono gerado na primeira etapa com o gás hidrogênio produzido pela eletrólise renovável da água do lago para gerar gás natural biologicamente renovável, RNG. Este produto final pode ser injetado na rede de gás natural do estado de Nova York, da mesma forma que a eletricidade das turbinas eólicas e painéis solares é alimentada de volta na rede elétrica.

“O sistema proposto produzirá cerca de 909 milhões de litros de RNG por ano”, disse o autor Nazih Kassem. “Isso pode fornecer 97% da demanda máxima anual de calor. O resto pode ser atendido com a compra de gás natural, aumentando o tamanho do rebanho leiteiro de Cornell ou usando resíduos de alimentos de restaurantes do campus para co-digestão. Mais vacas leiteiras resultariam em produção de GNL suficiente para atender ao pico de demanda de aquecimento médio anual. “

A análise econômica detalhada dos pesquisadores revelou a importância das políticas estaduais em relação ao preço do GNL e outras questões.

“Se o estado de Nova York adotasse políticas para criar um mercado de carbono e permitir preços competitivos de RNG, o sistema de aquecimento de pico de biomassa proposto mostraria lucratividade”, disse Kassem.

Fonte da história:

materiais fornecido por Instituto Americano de Física. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.

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