【循環】利用廚餘生成清潔能源
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2022-09-12
全球人口預計於2050年增長至97億，人口的成長促使蔬菜、水果和穀物的需求提高，進而導致農業廢棄物的數量增加。據統計，加拿大每年有超過3500噸 (約占生產的60% ) 的食物最終被送至垃圾場掩埋。
食物廢棄物會引發一系列的問題，包括溫室氣體的排放、難聞的氣味、害蟲滋生以及水源受汙染等。此外，政府設置的垃圾場每年都會佔用更多的土地，甚至已到達社區邊緣，這可能導致附近居民的健康問題。因此為了減緩越來越嚴重的廚餘處理問題，研究人員正致力於生物質氣化(Biomass gasification)的研究，以利發展使用廚餘產生清潔能源的新技術。【延伸閱讀】- 食品殘渣於沼氣發電之應用
生物質氣化是利用熱、氧氣和蒸氣將生物質 (食物、農業廢棄物或其他生物材料) 轉化成可作為燃料用的氣體混合物。混合氣體中含有氫氣、甲烷、一氧化碳和二氧化碳，也稱為合成氣 (syngas)，可應用於產生電力和熱。
農場、城市以及政府機關可以利用該技術以減少暖氣供應或電力的公用事業費用支出。此外，亦可顯著降低對垃圾掩埋場的依賴及執行固體廢棄物管理的預算，以加拿大多倫多這樣的城市規模為例，每年可省下3.8億美元。
傳統天然氣是以甲烷為主的化石燃料，雖然合成氣可像傳統天然氣一樣地使用，但合成氣中的一氧化碳和氫氣的成分更高，這些氣體可進一步轉換成高價值的生物基 (bio-based) 化學品，例如：甲醇和氨。此外，生物質氣化也會產出生物炭，可以被用來改善土壤肥力。然而，合成氣的生成量取決於使用的生物質種類和技術，以加拿大Atikokan發電站為例，發電站可生產205兆瓦的乾凈電力，足以為大約7萬座住宅和商業建築供電。
芬蘭、巴西、義大利、丹麥和美國等國家致力於發展永續且符合成本效益的生物質氣化計畫，並供應國內熱能、電力和生物基化學品的生產。而加拿大有1.4% 的電力是來自生物質，且已有幾家公司利用城市廢棄物提供能源和生物基化學品。哥斯大黎加亦利用生物質氣化技術處理咖啡豆生產過程中大量的農業廢棄物 (咖啡果肉)，並轉換為熱能與電能。小型和邊緣社區也可以充分利用生物質氣化的技術，以降低廚餘垃圾的累積，並生產自己的能源和電力，減少電費的支出。
生物質氣化是一種永續性的技術策略，它將廢棄物轉換成具有附加價值的產品，為零浪費的循環經濟邁出一步，還有助於滿足能源需求並取代化石燃料的使用，政策領導者和政府可透過經濟支援、補貼以及稅收優惠等措施來支持此類永續性計畫，鼓勵個人或公司投資生物質氣化技術，並朝向商業規模發展。
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