¿Qué pasa si la próxima gran Fuente de Combustible de Estados Unidos es la Basura?

De acuerdo con la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos, los Estados Unidos produjo 254 millones de toneladas de residuos sólidos municipales en 2013. Y a pesar de los 87 millones de toneladas de ese material del relleno sanitario fue desviado a través del reciclaje y el compostaje, lo que si la nación podría hacer mejor? ¿Qué pasa si los vertederos podrían convertirse en fuentes locales de producción de energía limpia? Mejor aún, ¿y si todos los flujos de residuos, como los de, la ganadería y la producción de alimentos agrícolas, podrían llegar a ser esencialmente refinerías de combustible a nivel local?

Es una pregunta que se hacen investigadores del Laboratorio Nacional que quieren crear energía con tecnologías de conversión diseñados para extraer el carbono de desecho con procesos que tradicionalmente han sido una carga ambiental para el planeta y un dolor de cabeza disposición para los seres humanos.

“La idea de utilizar los residuos como fuente de energía en realidad no es nueva”, dijo Cynthia Jenks, Subdirector de Planificación de Ciencia y Director de la División de Ciencias Químicas y Biológicas para el Laboratorio de Ames. “Por ejemplo, algunos servicios públicos municipales y regionales ya queman el vertido de residuos como fuente de energía eléctrica. Pero creemos que hay mejores, más limpio, y formas más eficientes para llegar a que el carbono y el uso de la energía potencial de la misma.”

Un nuevo concepto nació de la Cumbre ideas grandes, celebrada por el Departamento de Energía y su Laboratorios Nacionales en 2015. El esfuerzo, siendo co-conducido por el Laboratorio Ames y Pacific Northwest National Laboratory, es una colaboración de 12 laboratorios nacionales para encontrar nuevas tecnologías catalíticas que pueden producir de manera eficiente biocombustible a partir de los flujos de residuos.

Los objetivos son específicos. Hacer la tecnología tan simple como sea posible, sin embargo, adaptables a diversas corrientes de desechos. Localizarlo a la derecha en la fuente de corriente de residuos, si se trata de un vertedero, explotación ganadera, o centro comercial. Que sea fácil y económica de producir y entregar a través de la utilización de fabricación modular.

“La idea reúne una gran cantidad de intereses que se solapan:. La investigación química, ingeniería, fabricación modular, gestión de residuos, la agricultura, la industria y la energía inversores del sector Es una idea compleja con una gran cantidad de partes móviles, sino que se aplica que creemos que va a conseguir somos mucho más cerca de acceder a la energía potencial de estos recursos infrautilizados, y mucho más cerca de los objetivos de producción de energía sostenible de la nación “, dijo Jenks.

Para cumplir con el objetivo, el participante Laboratorios Nacionales pondrán en común sus conocimientos en los materiales y las ciencias químicas, computación de alto rendimiento, la ingeniería y la tecnología aplicada. Laboratorio Ames prestará al proyecto su experiencia en la catálisis a través de su División de Ciencias químicas y biológicas. Los científicos Igor Disminución y Aaron Sadow ya han realizado una amplia labor en la creación de catalizadores que son capaces de convertir átomos de carbono, mediante la colocación de agentes catalíticos en los nanomateriales de gran superficie. Ellos quieren desarrollar procesos que hacen posible la descomposición controlada de polímeros de desecho en hidrocarburos útiles.

“Una gran cantidad de residuos que van a los vertederos es polímeros … plásticos. Estos son muy ricos en carbono, materiales muy elaborados, y si tuviéramos que ser capaz de convertir dichos residuos en nuevos compuestos útiles o energía, que haría mucho mejor uso de ellos. en este momento, estamos perdiendo todo ese carbono. está allí sentado a la basura “. Aaron Sadow.

Sadow y la desaceleración también se aplican técnicas similares para la conversión de lodo húmedo y desechos agrícolas.

Sadow dijo que los retos científicos son complejos, con una necesidad de reacciones químicas que pueden ser altamente eficiente, que opera a baja temperatura y baja presión. También tendrá que ser capaz de adaptarse a los cambios en la materia prima de alimentación ellos.

“Cualquier flujo de residuos es muy variada, y su composición varía con el tiempo,” dijo Sadow. “Podemos físicamente clasificar y luego convertir, pero luego hay que etapa de separación. Nosotros realmente no sabemos cómo convertir químicamente mezclas en general. Esto es realmente un gran reto, interesante y fundamental que la investigación aún no ha abordado, y eso es emocionante contemplar “.

Mientras que el grupo estima que estas refinerías de biocombustibles localizadas producirían pequeñas cantidades de biocarburante, un promedio del equivalente de 125 barriles de petróleo por día, el impacto colectivo podría ser asombroso. La transformación de los flujos de residuos nacionales disponibles en combustibles y otros productos químicos útiles se podría traducir al equivalente de 2,7 millones de barriles de petróleo al año, o el 40 por ciento del uso anual de crudo de la nación.

“Esa es realmente la ‘gran idea'”, dijo Jenks. Donde hay residuos, hay energía. Creemos que la experiencia colectiva de los laboratorios nacionales, incluyendo los puntos fuertes de investigación química de laboratorio de Ames, que pone gran idea a su alcance.”

By Laboratorio Ames

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