生物精煉廠利用玉米秸稈轉製成可再生天然氣
文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2022-07-26
內華達州生物精煉工廠Verbio 正處於創立初期階段,計畫於未來幾個月內進行擴建,目標是提供足夠的可再生天然氣 (Renewable Natural Gas, RNG) 為5000戶家庭提供熱能,將切碎的玉米秸稈轉化成天然氣,利用厭氧消化方法 (anaerobic digestion) 將玉米秸稈與牲畜糞便中的細菌結合,並放置於八個大型消化器中,此時玉米殘渣會轉化為生物甲烷氣體,即為化石燃料中的天然氣。工廠正另外建造消化器,同時利用玉米生產乙醇。
「秸稈」是作物的地上部 (above-ground) 而非穀物,亦稱為玉米飼料 (corn fodder) 或作物殘留物 (crop residue),愛荷華州立大學推廣服務部田間農業工程師 Kapil Arora表示:「秸稈可依據需求裁切成不同大小,且容易捆綁。」愛荷華州是全美最大玉米產地,每年有超過1300萬英畝的土地和超過20億bushel (約5000萬公噸) 玉米收成。當玉米採收後,秸稈為留在原地分解的部分,秸稈營養豐富,卻也給農民帶來挑戰。Kapil Arora表示:「隨著產量提高,愛荷華州的農民需處理田間剩餘的秸稈,許多人進行耕犁是為了讓秸稈分解及降解,然而這些秸稈須藉由其他方法妥善利用。」Kapil Arora與愛荷華州立大學推廣服務部於生物精煉工廠Verbio創立初期階段即參與規劃,提供技術、主持農民會議並進行研究。
玉米收割後, Verbio工廠員工將剩餘秸稈壓縮綑成易於移動和堆放的方體,農民透過去除約50%玉米秸稈,以進行免耕種植減少耕作需求。秸稈草捆經錘磨機切成較小體積後,放入化糞池中經細菌利用分解後,將產生生物甲烷氣體經洗滌並濃厚成純度為99.9%甲烷氣體,加壓送入Alliant Energy管道,此項計畫使的能源。農民提供資金,設備及服務由Verbio工廠提供,作為可再生能源可為環境帶來正面影響。Verbio公司總裁表示:「此項行動針對大氣中的二氧化碳進行碳降解處理,並提供家庭溫暖熱源。」
愛荷華州立大學工程師 Kapil Arora幫助Verbio公司進行物流研究並與當地農民和民眾接洽,接下來將舉辦農民會議。另協助學生研究人員完成玉米秸稈現地研究。Verbio工廠計畫每年加工約100,000噸玉米秸稈,除了製成天然氣外,過程中的副產物腐植質亦可用做土壤改良劑和有機肥。【延伸閱讀】- 利用榛果殼製造再生能源的發展潛力
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