Universitas Cornell untuk Mengekstrak Energi dari Tumpukan ke Kampus Panas

Pendekatan terpadu untuk biorefinery menggunakan biomassa limbah pertanian untuk menghasilkan biometana terbarukan dengan produk sampingan lainnya (untuk modifikasi lahan, pemulihan nutrisi dan biofuel untuk transportasi). Kredit: Nazih Kassem, dengan gambar dari Universitas Cornell, Departemen Energi

Universitas sedang mempertimbangkan proposal untuk mengubah kotoran ternak menjadi metana dan menggunakannya dalam kombinasi dengan energi panas bumi untuk memanaskan kampus selama musim dingin.

Cornell University sedang mengembangkan sistem untuk mengekstraksi energi dari kotoran ternak untuk memenuhi kebutuhan panas kampus pada musim dingin. Dalam Jurnal Energi Terbarukan dan Berkelanjutan, dari AIP Publishing, para ilmuwan yang terlibat dalam proyek memberikan analisis terperinci tentang masalah yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan ini, termasuk pertimbangan ilmiah, ekonomi, dan kebijakan energi.

Universitas sudah terlibat dalam inisiatif untuk mengembangkan sumber dan layanan energi terbarukan, dengan tujuan mengurangi jejak karbonnya hingga 100% pada tahun 2035. Tujuan ini terbukti sulit dicapai di daerah dingin, seperti Ithaca, New York, tempat universitas berada, karena diperlukan lebih dari enam bulan pemanasan musim dingin untuk gedung dan laboratoriumnya.

Kebutuhan pemanasan adalah bagian penting dari penggunaan energi Cornell, dan tantangan terjadi pada waktu pemanasan maksimum. Universitas sedang mengembangkan proyek panas bumi yang menyediakan panas dari air panas yang diambil 3-4 kilometer di bawah tanah. Ini menyediakan pemanas dasar yang memadai, tetapi tidak menarik secara ekonomi untuk memenuhi permintaan puncak.

Untuk menanggapi kebutuhan akan lebih banyak panas di musim dingin, para peneliti mengusulkan sistem untuk mengubah kotoran ternak dari peternakan sapi perah sekolah, yang menampung 600 sapi, menjadi metana dan produk lainnya. Metode tersebut menggunakan proses tiga langkah, di mana sterol pertama kali dicerna secara biologis dengan mikroba untuk menghasilkan biogas, campuran karbon dioksida dan metana.

Ini diikuti oleh langkah kedua yang mengubah steril yang dicerna menjadi sejenis minyak biokrasi ditambah zat yang disebut hidrokarbon yang membuat modifikasi tanah yang baik.

Tahap terakhir menggabungkan karbon dioksida yang dihasilkan pada langkah pertama dengan gas hidrogen yang dihasilkan oleh elektrolisis air danau yang dapat diperbarui untuk menghasilkan gas alam yang dapat diperbarui secara biologis, RNG. Produk akhir ini bisa disuntikkan ke jaringan gas alam untuk negara bagian New York, dengan cara yang sama listrik dari turbin angin dan panel surya dikembalikan ke jaringan.

“Sistem yang diusulkan akan menghasilkan sekitar 909 juta liter RNG per tahun,” kata penulis Nazih Kassem. “Ini dapat memasok 97% dari permintaan pemanasan puncak maksimum tahunan. Sisanya dapat dipenuhi dengan membeli gas alam, meningkatkan ukuran pita susu Cornell, atau menggunakan limbah makanan dari makanan kampus untuk co. Pencernaan. Menambahkan 19 sapi perah lagi akan menghasilkan produksi RNG yang cukup untuk memenuhi rata-rata permintaan pemanasan puncak tahunan. “

Analisis ekonomi terperinci para peneliti mengungkapkan pentingnya kebijakan negara terkait harga RNG dan masalah lainnya.

“Jika Negara Bagian New York mengadopsi kebijakan untuk menciptakan pasar karbon dan memungkinkan harga RNG yang kompetitif, maka sistem pemanasan puncak biomassa yang diusulkan akan menunjukkan keuntungan,” kata Kassem.

Referensi: “Biomassa Pengintegrasian Energi Distrik Berkelanjutan dengan Pemanasan Panas Bumi Dasar: Studi Kasus Dekarbonisasi Sistem Energi Cornell” oleh Nazih Kassem, James Hockey, Steve Beyers, Camilo Lopez, Jillian L. Goldfarb, Largus T Angenent dan Jefferson W. Tester, 22 Desember 2020, Jurnal Energi Terbarukan dan Berkelanjutan.
DOI: 10.1063 / 5.0024841

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Topan Super Surigae menyulut Pasifik

19 April 2021 Topan super mencapai intensitas ekstrem setahun lebih banyak daripada badai era satelit mana pun. Surigae tidak akan mendarat, tetapi topan yang muncul di...

Mekanisme fotoenzim kunci yang diuraikan

Kesan artis tentang katalisis enzimatik yang diusulkan dalam mekanisme fotodekarboksilase asam lemak (Sains 2021). Kredit: Damien Sorigué Pengoperasian enzim FAP, yang berguna untuk memproduksi...

DOE Mendorong Investasi A.S. yang Agresif dalam Energy Fusion

Sinar laser energi tinggi NIF berkumpul di target di tengah kamera target. Keberhasilan mendapatkan penyalaan fusi akan menjadi langkah maju yang besar dalam...

Fisikawan menciptakan bit kuantum yang dapat mencari materi gelap

Sebuah qubit (persegi panjang kecil) dipasang pada tingkat kebiruan, yang berada di atas jari untuk menunjukkan skala. Ilmuwan di Farmland Universitas Chicago menggunakan...

Ahli paleontologi memperkirakan bahwa 2,5 miliar T. rex menjelajahi Bumi selama periode Kapur

Untuk semua mereka yang terlambatKapur Menurut sebuah studi baru, jumlah total tyrannosaurus yang pernah hidup di Bumi adalah sekitar 2,5 miliar individu, di mana...

Newsletter

Subscribe to stay updated.