211service.com
Kinesiskt projekt sätter kogödsel i arbete
En snabbt växande industri i Kina – mjölkproduktion – är också en viktig ny källa till utsläpp av växthusgaser. Men Huishan mejeri i nordöstra Kina försöker man ändra på detta genom att installera världens största system för att generera elektricitet genom att samla in metangas som släpps ut från jäsning av kogödsel.
Gasbrännare: Huishan Dairy i Kina har installerat fyra av dessa GE Jenbacher 420-motorer för att generera el från biogas.
Kineserna har historiskt sett inte varit stora mjölkdrickare, men minskade kostnader och aggressiva marknadsföringsinsatser har förändrat det. Huishans nya system kommer att förhindra metan – som är 23 gånger mer potent än koldioxid som växthusgas – från att nå atmosfären. Det kommer också att minska avfall och lukter och producera ett värdefullt organiskt gödselmedel som är säkrare än rågödsel.
Verksamheten vid Huishan är 10 gånger så stor som de typiska systemen för att generera el från kogödsel. Dess massiva skala kan bidra till att göra projektet mer ekonomiskt. GE, som levererar projektets gasdrivna generatorer, hoppas också att det kommer att fungera som ett skyltfönster för tekniken. Metan används inte i stor utsträckning i jordbruket över hela världen, till stor del på grund av de initiala kostnaderna, bristen på etablerade ekonomiska modeller och lite statligt stöd.
Huishan, ett av de största mejerierna i landet, importerar 3 000 kor från Australien varje månad för att upprätthålla sitt massiva lager på 250 000 kor – ungefär dubbelt så många mjölkkor i hela delstaten Florida. Huishans nya elgenereringssystem kommer att behandla avfallet från 60 000 kor och producera 5,6 megawatt effekt. Den kommer att generera tillräckligt med el för att möta behoven hos 3 500 hushåll i amerikansk storlek, vilket innebär att den kommer att betjäna många fler kinesiska, som använder mycket mindre energi.
Det som tidigare var det största systemet för att generera el från gödsel producerade två megawatt. De flesta sådana system producerar fortfarande bara några hundra kilowatt. Huishan ska fånga upp 20 miljoner kubikmeter biogas (vilket är cirka 60 procent metan).
Teknik för att fånga upp biogas och ta den i bruk har funnits länge. I sin enklaste form låter en sluten rötkammare de anaeroba organismerna bryta ner gödsel och fånga upp den metan som produceras. Gasen sugs sedan av i ett rör för matlagning eller tändning. Den kinesiska regeringen uppskattar att miljontals små gårdar redan har sådana primitiva gödselrötare.
Att generera el från biogas är svårare eftersom beståndsdelar i gasen, såsom svavelväte, är särskilt frätande. Det är möjligt att rensa upp gasen genom att ta bort vätesulfiden genom att utsätta den för järnoxid (en process som kallas hydrodesulfurization). Biogasen kan sedan brännas för att producera el i generatorer som GE Jenbacher-motorerna som Huishan använder. Dessa motorer har modifierats för att brinna vid kompressionsnivåer som är särskilt lämpade för biogas, och de har speciella beläggningar som motstår korrosion.
Mindre än 1 procent av mejerierna i USA fångar upp metan. En del av utmaningen är skalan. Enligt Don Wichert, chef för program för förnybar energi på Wisconsin Energy Conservation Corporation, kostar det dubbelt så mycket att producera el från biogas på en gård med cirka 100 kor som att producera den på en gård med över 2 000 kor. Huishan samlar gödsel från 20 gårdar som ligger nära varandra nära Shenyang, Kina, för att matas in i massiva rötkammare. Thomas Elsenbruch, marknadsprogramchef för Jenbacher-motorer på GE, säger att större system kan leverera tillräckligt med gas för en en-plus-megawatt-motor. Sådana motorer är mer effektiva än 300- till 500-kilowatt-systemen som används på många gårdar i Europa eller USA.
Men många andra hinder kvarstår, inklusive brist på kapitalinvesteringar. Det finns också få detaljerade modeller av ekonomin med att använda biogassystem på gårdar av olika storlekar som också har olika utfodringsmetoder och gödselhanteringstekniker, säger Ann Wilkie, professor i miljömikrobiologi vid University of Florida.
Regelverk har också kommit i vägen. I Kalifornien stängdes biogasgeneratorer som finansierats sedan 2001 med statligt stöd förra året eftersom de producerar för mycket kväveoxid (även kallad NOx).
En annan stor barriär är bristen på utbildning om biogasens möjligheter, säger Wilkie. Det nya projektet skulle kunna uppmärksamma en teknik som är sedan länge försenad för bred utbyggnad, säger hon. Det visar att det här inte är en fantomteknik vi måste vänta på i framtiden, säger hon. Det är något vi kan göra nu för att hantera befintligt avfall och skaffa förnybar energi.