Для обеспечения своего кампуса теплом в зимнее время Корнельский университет намерен использовать энергию, извлекаемую из навоза крупнорогатого скота. Для преобразования будет применяться метан в сочетании с геотермальной энергией.
Программа сокращения вредных выбросов
Учреждение уже участвует в более масштабной программе, целью которой является развитие возобновляемых источников энергии и полное сокращение выбросов углерода к 2035 году. Однако поскольку университет расположен в холодном регионе США, для его снабжения потребуются значительные энергетические ресурсы. В этом и должны помочь технологии выработки энергии из навоза.
Между тем, отопление Корнельского университета составляет значительную часть общего объема энергетических ресурсов, которые он потребляет.
Базовая альтернатива
Для решения амбициозной задачи отказа от традиционных источников энергии, специалисты университета занялись разработкой геотермальной системы, которая в первую очередь будет извлекать тепло из горячей воды, добываемой на глубинах порядка 3-4 км.
На базовом уровне это обеспечит достаточный уровень теплоснабжения, если не считать пиковых нагрузок в особенно морозные дни. Дело в том, что с экономической точки зрения высокие нагрузки на геотермальную систему сделают ее неэффективной.
Технология выработки энергии из навоза
Для полного удовлетворения потребностей университетского кампуса в тепле ученые дополнительно задействуют и преобразователь навоза крупнорогатого скота в метан. Школьные молочные фермы будут использоваться в качестве основного источника для последующей генерации. Технологически процесс при этом поделится на три стадии:
- Сначала выполняется биологическая подготовка навоза при использовании специальных микробов до образования биогаза, представляющего собой комбинацию диоксида углерода и метана.
- На второй стадии обработанный навоз превращается в масло с добавкой из модифицирующих веществ.
- На заключительной стадии первичный продукт (углекислый газ) объединяется с газообразным водородом с целью генерации природного газа в искусственных условиях.
Развитие технологии
Отопление кампуса – лишь начало реализации разработанной технологии, которая в будущем может использоваться и для обслуживания большего количества потребителей. Недостаток в объемах тепловой энергии можно будет компенсировать добываемым природным газом, но также не исключается и возможность наращивания мощностей в системе переработки навоза с последующим получением метана.
Данная концепция со временем может стать в один ряд с «зелеными» технологиями производства энергии наподобие солнечных генераторов, ветряных турбин, гидростанций и т. д. В рамках отказа от углеродных источников энергии это может быть хоть и не универсальное, но экологически и экономически полностью оправданное решение задачи теплового снабжения.
Согласно расчетам экспертов, предлагаемая система генерации тепловой энергии уже сегодня при условии реализации может конкурировать с рынком углеродной энергетики, подтверждая и свою прибыльность.