Аналитика - Генерация энергии

Popular Science: «Скоро мусор станет ценным энергетическим сырьем»

09.11.07 14:38

В США разработана мобильная электростанция для нужд армии, топливом для которой служат обычные бытовые отходы.

В очередной раз человечество заимствует идею у природы и начинает зарабатывать на ней деньги.

Американские ученые из университета Purdue создали мобильную электростанцию, работающую на газе, который образуется в результате имитирования процесса пищеварения животных. Такой процесс происходит в пищеварительном тракте практически всех животных. В данном случае идея начала разрабатываться после того, как ученые установили, что одна обыкновенная корова производит ежедневно такое количество метана, которого достаточно для обеспечения теплом и энергией одного небольшого дома.

Ученые построили портативную установку, которая использует принципы природного метаболического процесса для производства электричества. Установка разрабатывалась три года по заказу министерства обороны США, на нее было потрачено $850 тыс.

Установку загружают обыкновенным бытовым мусором, на выходе получают этанол, биогаз и сухой остаток в виде паллет.

Американская армия нуждается в таких установках для снижения расхода дорогостоящего дизельного топлива и утилизации бытовых отходов в полевых условиях. Техническим заданием на разработку агрегата было определено, что одна установка будет использоваться для утилизации отходов стандартного армейского подразделения (600 человек). По расчетам военных на каждого солдата приходится 4 фунта (1,8 кг) отходов в день.

Установка работает как гигантский пищеварительный тракт. Сначала отходы перемалывают и размельчают. Затем они попадают в емкость («желудок»), где воздействуют на биомассу энзимами (специальные ферменты, ускоряющие химические реакции). Под действием энзимов часть биомассы образует простые углеводы (моносахариды), в процессе брожения которых получается этанол. Оставшиеся отходы (например, бумажные стаканчики, пластиковая посуда) прессуется в паллеты. Паллеты помещают в реактор, где начинается газификация (нагрев до температуры 800-1000ºС без доступа кислорода), в ходе которой отходы выделяют биогаз (смесь метана, пропана, СО и водорода). Биогаз смешивают с этанолом и 10% (по объему) дизельного топлива, затем используют для работы модифицированного дизельного двигателя.

Электростанция создается полностью мобильной, способной перемещаться самостоятельно. Перерабатывая 2500 фунтов (1125 кг) отходов в день, установка выдает 60 кВт электрической мощности. Такого количества достаточно для энергоснабжения целого мобильного армейского жилого комплекса.

Электростанция может быть помещена в большом офисном задании, в больнице, где может использоваться и тепло, выделяемое дизелем в работе.

В настоящее время в Университете Purdue заканчивается сборка второго прототипа электростанции, который поступит в армию США для испытаний.