沼气是什么?是可持续的吗?

发现这个可再生燃料的好处和后果。

通过
David m . Kuchta
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David m . Kuchta
作家
  • 卫斯理大学,加州大学伯克利分校

大卫•Kuchta博士在园艺有10年的经验,有广泛的阅读环境历史和能源过渡。beplay体育官网电脑自19beplay体育官网电脑70年代以来一个环保主义者,他也是一个历史学家,作家,园丁和教育家。

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更新后的2022年12月25日
事实检查
奥利维亚年轻
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事实检查 奥利维亚年轻
  • 俄亥俄大学

奥利维亚年轻是一个作家,检查程序,和绿色生活专家热衷于小生活,自然气候倡议,所有的事。她从俄亥俄大学拥有新闻学学位。

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在沼气发电的能源植物在夜空下”class=

沼气是燃气由生物质,通过分解或化学过程。沼气是50%到75%甲烷,而剩下的百分比是二氧化碳和其他化合物的痕迹。

当它减少到几乎纯甲烷,甲烷,可以取代化石燃料”天然气“发电、运输、加热,家乡菜。在美国,几乎所有产生沼气用于发电。

沼气是怎么来的?

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天然有机物质如作物残留物,动物粪便,以及林业和木材加工废料,biodigesters被分解,利用厌氧消化产生的沼气(氧)。从垃圾填埋场沼气也可以来自恢复甲烷和污水处理厂污泥。

厌氧消化是什么?

厌氧消化利用微生物来分解生物材料没有氧气。它是一个多步骤的过程:细菌将有机物转化为可溶性衍生品,由其他细菌分解成简单的糖,氨基酸和脂肪酸。然后,他们把进一步转化为乙酸,氨、氢、二氧化碳,和其他化合物,最后成甲烷,二氧化碳和其他微量化合物。

沼气在美国大部分来自城市固体垃圾(垃圾),在欧洲它来自农作物废料和动物粪便和肥料主要来自中国。

beplay体育官网电脑环境效益的沼气

沼气可以有环境效益,一些比其他的beplay体育官网电脑更明显。例如,不像风能和太阳能,沼气能够被用在当其他可再生资源的需求是不可用。发展可再生生物燃料作为备份无碳能源供应允许发展风能和太阳能,而消除或至少减少,不可再生的化石燃料能源的必要性。

减少垃圾排放

垃圾填埋场的贡献高达20%的人为甲烷排放,在美国,是第三大的甲烷排放来源。捕获垃圾填埋气和将它转换为沼气是许多国家的努力减少温室气体(GHG)排放。但来源的垃圾填埋气转化成沼气之前达到垃圾填埋场是一个更有效的利用资源,减少其他污染问题。

例如,将废水污泥转化为沼气花费更少的能量比将它转化为肥料。动物粪便和农作物废弃物转化为沼气防止径流这些潜在的污染物进水道。燃烧沼气从预处理的叶子也比堆肥产生更少的温室气体排放。代价是降低的一个重要的有机肥料。

甘蔗垃圾带到一个沼气池”class=

大约30%到40%的食物被浪费了,最终在垃圾填埋场,使食物浪费垃圾材料的最大的类别。给浪费食物,减少城市生活垃圾填埋场项目经济价值减少其在成本和甲烷排放量腐烂的食物。

打击毁林

沼气可以帮助减少森林砍伐的地区,那里的主要来源是柴火回家做饭和取暖的燃料。全球一半的森林木材生产薪材,三分之一的收获不可持续。在撒哈拉以南非洲,估计有70%的森林砍伐是由于薪材收集。

切换到沼气可以减少薪材消耗近一半。因此,它还减少了一半的时间收集柴火,一个任务最常由妇女和学龄儿童,减少前的劳动负担,提高后者的教育机会。

比化石燃料更清洁

与柴油相比,使用生物甲烷作为汽车燃料减少温室气体排放和颗粒物质达75%。对甲烷燃烧化石发电相比,甲烷,减少温室气体排放62%至80%。耦合biogas-burning电厂二氧化碳捕获与封存技术可以进一步减少温室气体排放(87%),尽管碳捕获和储存技术还没有达到商业可行性。

燃烧沼气的后果

虽然可再生能源和环境效益,燃烧沼气仍然向大气中排放温室气体和其他污染物beplay体育官网电脑。

可再生,但持续多久?

运输和储存的生物量和沼气导致排放的CO2和颗粒物质。与化石燃料甲烷,逃亡的排放是一个关注沼气发电厂。在这两种情况下,甲烷排放沼气不完全燃烧的结果。当存储厌氧消化坦克发现,沼气在化石甲烷的温室气体排放效益消失。

碳循环与利用农产品生产沼气可以再生。然而,考虑到整个生命周期的沼气产量包括农业排放、运输、炼油、combustion-the使用沼气作为燃料来源绝不是碳中性的。

空气污染物

沼气燃烧也会导致排放二氧化硫,一氧化碳,挥发性有机化合物(挥发性),而且,最重要的是,氮的氧化物,沼气排放高于天然气燃烧。沼气工厂的其他污染物的跟踪组件,包括致癌物质,如砷,被发现在水平高于天然气发电厂。

Manure-to-biogas等沼气项目基于工业畜牧业常常引用低收入社区或社区附近的颜色,让他们向当地地下水污染物和放电硝酸盐。这些实例使沼气生产环境正义问题。beplay体育官网电脑

土地利用变化

德国沼气发电厂在森林的边缘。”class=

随着沼气市场的增长,所以也-土地利用变化,作物生长专门为沼气生产。在意大利和德国,沼气产量显著扩大在21世纪的第一个十年,导致更高的食品和地租价格作为清理土地集约农业生产增加。

在印尼,使用棕榈油废水增加棕榈油行业的盈利能力,鼓励油棕种植园的传播到世界上最重要的原始森林。

沼气碳中性的吗?

沼气是吹捧为“可再生”,“可持续的”和“碳中性”,主要的推动者。但调用沼气碳中和并不看产品的整个生命周期。

沼气燃烧时释放的二氧化碳来自植物和其他来源的最初把大气中的碳,使材料本身的燃烧碳中和。但是看着沼气的整个生命周期,包括其生产和运输,以及所有碳嵌入在这些过程中使用的设备,使沼气行业净贡献者的碳到大气中。

常见问题
  • 沼气中甲烷与甲烷天然气不同?

    不,这不是不同的。甲烷是CH4,无论其来源。但是沼气和天然气是纯甲烷。每个包含其他气态化合物。

  • 沼气回收吗?

    不。一旦燃烧,它不能被循环利用,任何未燃烧时释放的甲烷将沼气转化为能源仍然是一个强大的温室气体。

  • 将为沼气更多农民种植作物,像许多乙醇吗?

    目前少金融专为沼气动力种植作物,随着市场比传统的粮食作物是难以预测的。农民可以种植和出售他们的主要粮食作物,然后出售他们的废物来补充收入。

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