Пищевые отходы как возобновляемая энергия

В связи с тем, что склады ископаемого топлива становятся все более истощаемыми с каждым днем, а также приходится сталкиваться с трудностями в поиске новых запасов, стало ясно, что существует срок годности для использования и наличия ископаемого топлива.

Проблема с ископаемым топливом

Согласно различным сообщениям, в настоящее время мировые запасы нефти и газа могут истощиться чуть более чем через 50 лет, в то время как запасы угля могут исчезнуть через 150 лет. Кроме того, существует дополнительная озабоченность вкладом ископаемого топлива в глобальное потепление и связанные с ним изменения климата. С учетом вышесказанного, ученые сейчас пытаются определить другие потенциальные чистые источники энергии, которые заменят ископаемое топливо и, следовательно, уменьшат влияние производства энергии на изменение климата.

Возобновляемая энергия

Возобновляемая энергия дала большие надежды на производство энергии во всем мире; однако остается проблема стоимости и доступности для населения в целом. В качестве одного из самых популярных чистых источников энергии, использующих естественные ресурсы, такие как солнечный свет, ветер, дождь, приливы, волны и тепло, возобновляемая энергия составляла лишь 13,7% от общей основной доли потребления энергии в мире в 2016 году. Поскольку год от года спрос на энергию значительно увеличивается, становится ясно, что поиск других источников чистой энергии даже не начался.

Биомасса как источник энергии

Когда такие термины, как климатическая безопасность и продовольственная безопасность, объединились, появилось важное решение энергетической проблемы: энергия на основе пищевых отходов. Согласно отчету, опубликованному Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО), треть всех продуктов питания, производимых в мире, ежегодно расходуется на отходы, что составляет в общей сложности 1,3 миллиарда тонн продуктов питания, стоимость которых превышает чем 1 триллион долларов. Но каковы будут последствия дальнейшего использования этих пищевых отходов?

Так называемый биогаз производится путем анаэробного сбраживания органических отходов (или биомассы) и может затем сжигаться для производства электричества или тепла. Биогаз является естественным источником энергии, и его производство зависит от естественных процессов. Пищевые отходы помещаются в пищеварительные резервуары, где они разрушаются микроорганизмами в бескислородной среде. В процессе разложения микроорганизмы выделяют газообразный метан или биогаз.

Передовой опыт использования пищевых отходов для производства энергии

Прекрасный пример был подан Францией, которая поставила задачу реализовать 23%-ную долю возобновляемой энергии к 2020 году. Графство планирует использовать биомассу для отопления заводов, зданий и даже целых городов.

В докладе американской электротехнической компании SaveOnEnergy оценивается энергетическая выгода от преобразования пищевых отходов в электроэнергию. Согласно их статистике, североамериканский город с населением 6 миллионов человек тратит около 1,4 миллиарда фунтов еды в год. Если эта пища преобразуется в энергию, этого будет достаточно для питания 417 миллионов стиральных машин в течение часа. Реализация этого вида энергии на мировом уровне может иметь огромные преимущества для производства энергии.

Самый большой биометановый завод в Европе расположен в столице Испании, Мадриде. Построенный в 2009 году, этот завод значительно расширился за последнее десятилетие и, согласно его последнему отчету, к 2030 году ожидается, что его мощность достигнет 156 965 МВт.

Анаэробное пищеварение и Великобритания

Соединенное Королевство является еще одним примером того, как графство использует биогаз для питания миллионов домов. Согласно отчету, опубликованному Ассоциацией анаэробного сбраживания и биоресурсов, анаэробные переваривающие установки Великобритании производят достаточное количество биогаза, чтобы обеспечить более 1 миллиона домашних хозяйств каждый год.

Отчет Обязательства по использованию возобновляемого транспортного топлива в начале этого года показывает увеличение поставок биометана на энергетический рынок с 6 миллионов литров в 2016-2017 годах до 7,6 миллионов литров в 2017-2018 годах. Это составляет в общей сложности 0,7% энергоснабжения страны. Что удивляет, так это то, что только 0,3 из 7,6 миллионов литров поступают из местных пищевых отходов, а почти 5 из них импортируются из Швеции.

В начале 2019 года правительство Шотландии разработало новый План действий по сокращению пищевых отходов, целью которого является поощрение и обеспечение того, чтобы фермеры и землевладельцы, а также домовладельцы, имеющие доступ к предприятиям по переработке пищевых продуктов, использовали их надлежащим образом. Если такие структуры будут введены в действие, появится возможность построить больше анаэробных переваривающих установок, особенно вблизи городских районов. В новом плане действий постулируется, что анаэробное пищеварение в настоящее время является наиболее экологически эффективным методом решения проблем нехватки продовольствия и энергии в Шотландии.

Статистические данные показывают, что при наличии уже 50 анаэробных переваривающих установок только 55% домохозяйств перерабатывают свои пищевые отходы, несмотря на то, что более 80% шотландских домов имеют возможность утилизации отходов. Чтобы решить эту проблему, правительство Шотландии объявило о запрете попадания биоразлагаемых муниципальных отходов на свалку с 2021 года, что открывает новые возможности для использования анаэробных переваривающих установок на всей территории Шотландии менее чем за 2 года.

Как видно из приведенных выше примеров, анаэробное сбраживание и биогаз неизбежно являются частью нашего будущего в качестве решения проблемы как пищевых потерь, так и производства возобновляемой энергии. С дополнительным преимуществом экологичности, этот метод производства энергии требует дальнейшего развития. Очевидным недостатком эффективного использования анаэробного пищеварения является сотрудничество общественности. Многим людям по-прежнему не хватает знаний и желания использовать средства, созданные для сбора пищевых отходов, и поэтому правительства должны внедрять кампании и поощрения общественности.

Елизавета Коробкова

Редактор ЭНЕРГОСМИ.РУ