Biogas från invasiva växter och fjäderfäavfall: en ren och effektiv lösning

Idag finns det flera sätt att generera energi från avfall av alla slag. Att använda avfall som resurser för att generera energi är en bra metod för att spara på råvaror och minska beroendet av fossila bränslen, som utgör ett allvarligt miljöproblem på grund av deras koldioxidutsläpp.

Ett exempel på detta är mexikansk solros (Tithonia diversifolia), en invasiv art i flera regioner i världen, särskilt i Afrika, Australien och vissa öar i Stilla havet. Även om denna växt är ett hot mot inhemska arter i dessa områden, har forskare i Nigeria hittat ett innovativt sätt att använda den: produktion av biogas. Genom att blanda fjäderfäspillning med mexikanskt solrosavfall lyckades de förbättra effektiviteten i den producerade biogasen.

Generera biogas och förbättra effektiviteten

Produktionen av biogas från fjäderfäspillning och mexikanska solrosor är en stor fördel. Å ena sidan används avfall från fjäderfägårdar, vilket minskar föroreningarna de genererar. Å andra sidan angrips ett viktigt miljöproblem: kontrollen av invasiva arter som den mexikanska solrosen, som tränger undan den lokala floran.

Studier av produktion av biogas från växt- och djuravfall hade redan genomförts i Nigeria och Kina. Nyckeln till dessa studier är samsmältning, det vill säga användningen av olika typer av avfall för att maximera biogasproduktionen. I det här fallet, studier utförda av Landmark University och Covenant University i Nigeria, publicerade i tidskriften Energi & bränslen, bekräfta att den mexikanska solrosen har stor potential att generera biogas när den kombineras med fågelspillning och utsätts för tidigare behandling.

Att dra fördel av denna kombination har en dubbel fördel eftersom det hjälper till att hantera avfall från fjäderfäfarmer och stoppar spridningen av en växt som anses vara invasiv i många delar av världen. Enligt experter, Den mexikanska solrosen tränger undan lokala arter och påverkar skyddade naturområden, utgör ett allvarligt hot mot den biologiska mångfalden i känsliga regioner.

Förbehandling: Nyckeln till att förbättra effektiviteten

Samrötning av organiskt avfall är ingen ny process, men de senaste studierna har visat att användningen av termo-alkalisk förbehandling före anaerob rötning förbättrar biogasutbytet avsevärt. Denna förbehandling består av att utsätta avfallet för höga temperaturer och specifika alkalinitetsförhållanden, vilket underlättar nedbrytningen av komplexa organiska material och ökar mängden producerad metan, huvudkomponenten i biogas.

Studien i Nigeria drog slutsatsen att biogasens prestanda förbättrades med upp till 54,44% tack vare användningen av denna behandling jämfört med avfall som inte genomgick samma process. Det vill säga att mängden energi som erhölls var betydligt större när förbehandling användes, något som är väsentligt om vi vill optimera användningen av dessa resurser för att generera energi med lågt koldioxidavtryck.

För att få dessa resultat genomfördes en energibalans för att avgöra om energin som investerats i processen var mindre än energin som erhölls i slutet av den. Uppgifterna visade en positiv energibalans, vilket innebär att förfarandet är lönsamt. Den återvunna energin översteg vida den energi som användes vid förbehandlingen, både i form av termisk och elektrisk energi.

Vikten av fjäderfäavfall i biogasproduktion

mycket fjäderfäavfall De spelar en viktig roll i produktionen av biogas när de kombineras med växter som den mexikanska solrosen. Det är dock viktigt att komma ihåg att denna spillning innehåller näringsämnen som, om de inte hanteras på rätt sätt, kan vara skadliga för miljön. Bland dessa föroreningar finns hormoner, antibiotika, tungmetaller och näringsämnen som kan läcka ut i mark och vattenkällor, vilket orsakar föroreningsproblem.

Att använda denna typ av avfall för att generera biogas löser inte bara problemet med dess ackumulering, utan erbjuder också en lönsam och hållbar lösning för energiproduktion. Men ett av de viktigaste fynden är att även om fjäderfäspillning ensam inte är lönsam, dess kombination med växtmaterial, liksom den mexikanska solrosen, ökar sin lönsamhet avsevärt.

Effekten av invasiva växter i andra regioner

Användningen av invasiva växter för biogasproduktion är inte unik för Nigeria. I andra länder som Mexiko och Taiwan undersöks också sätt att använda olika invasiva arter för att generera biobränslen. Ett exempel är camalote eller vattenhyacint (vattenhyacint), en annan invasiv art som växer snabbt i vattendrag. Denna typ av växter används för att producera biometan y etanol, som erbjuder en lokal och hållbar lösning på ett globalt problem.

Användningen av invasiva växter representerar en unik möjlighet att ta itu med växtföroreningsproblem och samtidigt generera ren energi. Dessa växter kan växa utan behov av intensiv skötsel, vilket gör dem till en prisvärd och riklig källa till biomassa.

Andra exempel på samrötning: Fabriksgårdar i Europa

I Europa, särskilt i Spanien, har olika biogasprojekt genomförts med avfall från industrigårdar. I regioner som Castilla-La Mancha, där förorening av akvifärer med flytgödsel är ett växande problem, har biogasanläggningar använts för att minska miljöpåverkan. De flesta av dessa anläggningar står dock fortfarande inför utmaningar, såsom behovet av att importera avfall från andra regioner och de höga kostnaderna för att transportera organiskt avfall.

Trots dessa utmaningar har biogas visat sig vara en hållbar lösning för hantering av flytgödsel och annat avfall från intensiv boskapsuppfödning, som annars skulle vara mycket förorenande.

I kommuner som Balsa de Ves, där en biogasanläggning installerades för över ett decennium sedan, har sett en minskning av befolkningen på grund av installationen av dessa makrogårdar, vilket visar att även om biogastekniken är effektiv, måste de sociala och ekonomiska konsekvenserna också beaktas.

Nyckelfaktorer för effektiv biogasproduktion

Framgången för biogasproduktion beror på flera faktorer:

• Avfallshantering: Garantera ett konstant flöde av råvaror.
• Förbehandling: Anaerob matsmältning förbättras avsevärt när effektiva förbehandlingar utförs.
• Energibalans: Det är avgörande att en positiv energibalans uppnås för att säkerställa lönsamheten i projektet.
• Minskad miljöpåverkan: Införa metoder som minimerar utsläpp av växthusgaser och föroreningar.

I slutändan är samrötning av vegetabiliskt och animaliskt avfall en kostnadseffektiv, ekologisk och effektiv lösning för biogasproduktion. Eftersom fler studier som de som utförs i Nigeria och Kina fortsätter att visa dess genomförbarhet, kommer detta tillvägagångssätt sannolikt att expandera till andra regioner med liknande problem.

I ett globalt sammanhang där begränsning av klimatförändringar är en prioritet, erbjuder biogas ett hållbart alternativ till fossila bränslen, samtidigt som den löser andra kritiska miljöproblem som hanteringen av invasiva arter.