Mengubah limbah dapur menjadi biofuel: dengan sedikit bantuan dari “Monster Muffin”

Justin Billing, yang ditampilkan di sini, dan rekan-rekannya di PNNL memajukan teknologi dan pendekatan untuk mengubah berbagai jenis bahan, termasuk limbah makanan, menjadi biofuel. (Foto oleh Andrea Starr | Laboratorium Nasional Pacific Northwest

Saat kita makan, tubuh kita mengubah makanan menjadi energi yang memberi makan hidup kita. Tetapi bagaimana dengan energi yang disimpan dalam 80 miliar pon makanan yang dibuang setiap tahun di Amerika Serikat? Sebagai bagian dari memajukan solusi energi berkelanjutan, para ilmuwan di Laboratorium Nasional Pacific Northwest Departemen Energi mengubah limbah makanan menjadi bahan bakar bersih dan terbarukan yang dapat mengisi bahan bakar pesawat, kereta api, dan mobil kami.

Selama beberapa dekade, peneliti PNNL telah mendukung tujuan DOE untuk menghasilkan bahan bakar nabati atau kotoran hewan yang hemat biaya, bukan minyak. Mereka telah mengembangkan teknologi untuk menghasilkan biofuel ini dari bahan mentah, termasuk limbah pertanian, hasil samping hutan, alga, dan bahkan lumpur dan kotoran hewan.

Dalam upaya baru-baru ini, para peneliti berhasil mengubah limbah makanan dari Lewis-McChord Joint Base dan Coyote Ridge Corrections Center menjadi biofuel padat energi yang dapat membantu menggantikan bahan bakar fosil saat ini. Hasil awal menunjukkan bahwa limbah makanan dapat menghasilkan sedikit manfaat dari segi efisiensi, ekonomi, dan lingkungan.

Mengubah Mush menjadi biofuel

Peneliti PNNL sedang mencari cara untuk mengubah mangkuk seperti ini menjadi biofuel secara menguntungkan. Sebagai bagian dari upaya untuk meningkatkan produksi dan mendapatkan efisiensi yang diperlukan untuk adopsi skala besar, mereka telah menguji berbagai bahan baku potensial, termasuk biji-bijian bekas dari tempat pembuatan bir lokal, yang juga ditampilkan di sini, seperti limbah kafetaria dan sisa dapur. Kredit: foto oleh Andrea Starr | Laboratorium Nasional Pacific Northwest

Pertama, dari sudut pandang efisiensi, kandungan lemak dan kandungan lemak yang lebih tinggi dari limbah makanan memungkinkan lebih banyak galon biofuel per ton limbah makanan yang dihasilkan dibandingkan dengan bahan mentah lainnya. Mudah diubah menjadi bubur yang dapat dipompa, limbah makanan menyederhanakan produksi dan meminimalkan biaya pra-pemrosesan yang dibutuhkan bahan mentah lainnya.

Kedua, dimungkinkan untuk memperoleh limbah makanan yang lebih murah daripada bahan mentah lain dengan biaya budidaya dan panen yang lebih tinggi. Itu sudah dihasilkan dalam kelimpahan dan orang-orang bersedia membayar untuk pemindahannya. Penggunaan limbah makanan alih-alih menanam tanaman seperti jagung atau kedelai untuk menghasilkan bahan bakar nabati juga mencegah lahan subur untuk digunakan sebagai bahan bakar alih-alih makanan.

Ketiga, mengubah limbah ini menjadi bahan bakar akan mencegahnya masuk ke tempat pembuangan sampah, yang penting mengingat larangan khusus baru-baru ini untuk limbah makanan. Saat membusuk, limbah menghasilkan metana, gas rumah kaca yang berpotensi dilepaskan ke lingkungan jika tidak ditangkap.

Bagaimana melakukannya

Ilmuwan PNNL yang mengejar masalah win-win-win ini mulai mencampur limbah, seringkali dengan bantuan peralatan khusus yang dikenal sebagai Monster Muffin yang menggiling segala sesuatu mulai dari tulang dan butiran hingga kemudian, pembungkus dan pengemasan. Jamur yang dihasilkan dipanaskan agar dapat terus menerus dipompa ke dalam reaktor dan diubah menjadi bahan bakar.

Monster muffin

Umumnya dikenal sebagai “Monster Muffin”, pabrik industri khusus di Laboratorium Nasional Pacific Northwest ini digunakan untuk menggiling biomassa, termasuk limbah makanan, untuk membuat bubur yang dapat dipompa ke dalam reaktor yang mengubahnya menjadi biofuel yang kaya energi. itu digunakan dalam campuran bahan bakar yang menggantikan bahan bakar fosil konvensional. Kredit: foto oleh Andrea Starr | Laboratorium Nasional Pacific Northwest

Para peneliti sedang menguji berbagai jenis limbah makanan untuk melihat apakah mereka mencapai hasil yang konsisten. Selama percobaan, mereka mengatasi banyak tantangan teknik kimia dan proses yang muncul. Mereka menyempurnakan desain pertukaran panas, memecahkan masalah pemompaan, dan mengembangkan teknik pemisahan berkelanjutan.

Para peneliti juga ingin memperluas basis sumber daya biomassa untuk mencapai efisiensi yang dibutuhkan untuk adopsi skala besar. Bekerja dengan tim penilai sumber daya, mereka menguji campuran bahan mentah yang berbeda dengan tujuan secara akurat mewakili berbagai sumber limbah yang dapat dikumpulkan di pusat-pusat setempat.

Misalnya, mereka mengevaluasi sumber daya yang tersedia dalam radius 50 mil dari Detroit, Michigan, untuk menentukan campuran limbah makanan, lumpur limbah, dan lemak, minyak, dan lemak yang dapat dikonsolidasikan dan digunakan untuk menghasilkan biofuel. Dimasukkannya limbah makanan akan memungkinkan pabrik produksi biofuel menjadi 10 kali lebih besar di daerah perkotaan, kemajuan signifikan menuju target pengurangan emisi dan biaya DOE untuk biofuel.

Selain tantangan teknik, PNNL menangani pertimbangan praktis. Para ekonom memodelkan berbagai kombinasi bahan mentah dan faktor produksi untuk menentukan bagaimana biofuel yang diproduksi secara massal dapat bersaing dengan bahan bakar berbasis minyak bumi konvensional dan kompatibel dengan infrastruktur saat ini.

Melihat ke masa depan, para peneliti bekerja sama dengan perusahaan pembuangan limbah yang telah mengumpulkan dan memisahkan makanan dan sampah organik lainnya dari rumah dan bisnis di beberapa kota, menghasilkan kotoran harian. Ilmuwan akan mempelajari komposisi limbah ini dan menggunakannya dalam eksperimen untuk menghasilkan biofuel.

Jadi saat Anda menggaruk piring makan malam Anda, istirahatlah sedikit lebih mudah karena mengetahui bahwa sisa dapur suatu hari nanti dapat membantu mengurangi ketergantungan Anda pada bahan bakar fosil. Dan jangan lupa untuk memikirkan para peneliti PNNL inovatif yang memberikan pemikiran tersebut.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Alat-alat baru dibutuhkan untuk mencegah pandemi penyakit tanaman

Mengamati penyakit tanaman dapat mengungkapkan keamanan pangan. Penyakit tanaman tidak berhenti di perbatasan negara, dan kilometer lautan juga tidak mencegah penyebarannya. Itulah mengapa pengawasan...

Ilmuwan Menjelajahi Tesla Roads Jangan Ambil – Dan Temukan Kekuatan Baru Berguna dalam Penemuan Centennial

Foto eksposur ganda Nikola Tesla pada bulan Desember 1899 duduk di laboratoriumnya di Colorado Springs di sebelah kaca pembesar generator tegangan tinggi sementara mesin...

Untuk Mempercepat Akses, Mikroskopi yang Sangat Dapat Diputar Meninggalkan “Di Bawah Kisi”

Contoh desain ubin yang digunakan pada ulat percobaan C. elegans. Mesin non-grid memberi model fleksibilitas sementara untuk dengan cepat memasuki lingkungan yang menyenangkan....

Lingkar Kuno Munculnya Tektonik Lempeng Data 3,6 Miliar Tahun Lalu – Peristiwa Penting untuk Memperkaya Kehidupan Bumi

Zirkonia yang dipelajari oleh tim peneliti, difoto menggunakan katodoluminesensi, memungkinkan tim untuk melihat bagian dalam kristal menggunakan mikroskop elektron khusus. Lingkar zirkon adalah...

Bisakah kita mengurangi kecanduan opioid? [Video]

Pada 2017, jutaan orang di seluruh dunia kecanduan opioid dan 115.000 meninggal karena overdosis. Opioid adalah obat penghilang rasa sakit paling manjur yang kita miliki,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.