奥巴马总统的《清洁能源计划》已经引起了通常嫌疑人的预期暴行,其中一个正在出现的角度是:《清洁能源计划》是一种自上而下的方法,可从碳排放方程式中消除个人责任因素。保姆状态!好吧,别再害怕了。一个研究小组提出了一个新的碳捕集系统,该系统可能会吸引我,您以及与市政污水处理厂建立联系的任何人。
这涉及很多方面,所以让我们看看发生了什么。
废水处理与清洁能源计划
20世纪著名的银行抢劫犯威利·萨顿(Willie Sutton)曾说过,他抢劫银行是因为他们在那里存放钱。
同样,《清洁能源计划》重点关注发电厂,因为总体而言,这是美国最大的碳排放源。
除《清洁能源计划》外,美国环境保护局还确定了其他几个针对碳减排的行业,而废水处理/供水行业就是其中之一。
根据EPA的说法,这些系统合计占美国能源消耗的3-4%,每年约占4500万吨温室气体。
实际情况着眼于地方一级,那里的废水/水系统可消耗总能源消耗的30-40%:
由于这些服务非常耗能,因此它们为效率,节省和减少温室气体(GHG)排放提供了极好的机会。提高能源效率也是公用事业公司整体管理的重要组成部分,将有助于确保国家水和废水基础设施的长期可持续性。
根据《清洁电力计划》,当各州开始制定其合规策略时,有些人可能会发现,通过减少当地废水处理厂的能源使用量,可以大大节省里程。
废水处理厂碳捕集的新方法
我们刚刚说到哪了?哦,对,新的碳捕集系统。它是由科罗拉多大学博尔德分校以MECC的名称提供给我们的,它是微生物电解碳捕集的缩写。
MECC实际上提供了三点优势:降低了运行污水处理厂所需的能源,捕获了该厂的碳排放,并产生了可再生能源。
实际上,让它变成四点。新系统还降低了传统碳捕集系统所涉及的运输和存储的成本和能耗。
…第五,该过程还产生有用的固体副产物。
等等,第六件事突然出现了!要想一想,请记住,许多美国污水处理厂都位于沿海地区:
这项研究还可能对世界海洋产生长期的积极影响。随后,大约25%的CO2排放被海洋吸收,这降低了pH值,改变了海洋化学,因此威胁到海洋生物,尤其是珊瑚礁和贝类。但是,通过MECC产生的溶解的碳酸盐和碳酸氢盐,如果添加到海洋中,可能会在化学上抵消这些影响。
以下是CU–Boulder的摘要:
…MECC利用盐水的自然电导率促进电化学反应,该反应旨在吸收水和空气中的CO2。该工艺将二氧化碳转化为稳定的矿物碳酸盐和碳酸氢盐,可被建筑业用作原料,在废水处理循环本身中用作化学缓冲剂,或用于抵消工艺下游(如海洋)的酸度。
可再生能源因子以氢气的形式作为副产物进入,研究团队预计将在氢气燃料电池中使用。
我是否只是说可再生能源可以帮助燃料电池在未来的电动汽车市场中与电池竞争?
尽管研究仍处于概念验证阶段,但研究小组预计MECC也可用于现场处理工业废水。
那可能是压裂废水的代码,我要说:很好。
8月3日发布的《清洁能源计划》的最终版本确实包括一项旨在促进可再生能源超过天然气的新措施。但是,在可预见的将来,天然气很可能将继续成为煤炭的替代燃料,这意味着需要解决压裂废水的问题。
向前和向上的污水处理厂
根据记录,美国的污水处理厂已经在清洁能源计划方面领先。
本文附带的照片显示了纽约市Newtown Creek大型处理厂的消化池“鸡蛋”,该处理厂将甲烷分解为燃料后回收甲烷。
沼气收集在市政废水系统中变得很普遍。它通常在现场使用,但早在2010年,圣安东尼奥市就成为美国第一个将其沼气在异地出售给商业电网的城市。
几年前,纽约还启动了一项食物垃圾回收计划,以piggy带到Newtown Creek设施中,如果成功,它将减少与固体废物处置有关的碳排放。
由于市政废水中富含营养成分,因此它也可以用于种植藻类以生产可再生生物燃料。
关于氢气的产生,除了几年前的UC–Boulder之外,UC–Denver宣布了一种系统,该系统使用再生氢与废水处理一起运行脱盐系统。
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)还与Chemergy公司合作研究氢燃料电池/废水角。
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图片来源(截图):Newtown Creek沼气池鸡蛋由NYC DEP提供。
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