巴西圣保罗州坎皮纳斯州立大学(UNICAMP)和ABC联邦大学(UFABC)的科学家成功地从苹果渣中生产出沼气,苹果渣是水果被压碎提取汁液后残留的果肉残留物。

一篇描述这项研究的文章发表在《生物质转化和生物精炼》杂志上。关键概念是循环经济,这是一个闭环系统,旨在降低成本,从废物中回收资源,促进再利用和回收,并最大限度地利用生物能源和生物材料。

苹果是世界上消费最广泛的水果之一,包括新鲜水果和加工成果汁、醋和苹果酒等产品。苹果加工业将大部分水果作为废物扔掉。


【资料图】

根据联合国粮食及农业组织(FAO)的数据,86年全球苹果产量总计近5.2020公吨。主要生产国是中国(46.85%)、美国(5.38%)和土耳其(4.97%)。

“用干厌氧消化进行生物精炼会产生电能和热能,减少温室气体排放,并通过转化为有机肥料来评估废物的价值,”该文章的最后一作者TâniaForsterCarneiro说。Carneiro于2004年获得西班牙加的斯大学工业过程工程博士学位,目前是UNICAMP食品工程学院(FEA)的生物工程和生物技术讲师。

她解释说,厌氧消化是一个微生物过程,涉及营养物质的消耗和甲烷的产生。干式厌氧消化,反应器中的总固体超过15%,被认为是回收固体有机废物的有效方法,比填埋场处置更环保。

结果表明,每公斤(kg)去除的固体产生36.61升甲烷,每吨苹果渣可能产生1.92千瓦时(kWh)的电力和8.63兆焦耳(MJ)的热量。

这样回收的生物能源可以提供19.18%的电力和11.15%的热量,用于操作研究人员设计的厌氧生物精炼反应器,他们得出结论,生物燃料和生物电可以为公共政策做出贡献,减少化石燃料消耗并减少有机残留物的温室气体排放。

能源转型

研究小组发现,沼气避免的温室气体排放相当于0.14公斤二氧化碳当量(CO2e)在电力和0.48公斤一氧化碳2e在每吨苹果渣产生的热量中。

“厌氧消化是一种稳定的技术,可以在中小型工厂实施,有助于循环经济转型,并提供一种增值替代方案,以替代将水果残渣作为废物处理,使整个供应链受益,”Carneiro说。

该文章的其他作者是拉里萨·卡斯特罗·安培斯、威廉·古斯塔沃·斯甘泽拉和恩里克·迪·多梅尼科·齐罗,FEA-UNICAMP的博士候选人;JosielMartinsCosta,目前是FEA-UNICAMP的博士后研究员;以及UFABC工程,建模和应用社会科学学院教授GilbertoMartins。

Carneiro和Sganzerla最近发表了一篇关于啤酒行业从啤酒行业啤酒大麦甘蔗渣中产生甲烷的厌氧消化的文章,详细介绍了所有流入和出库流量中质量和能量平衡方面的电力和热力收益。文章表明,每加工一公吨大麦甘蔗渣可以产生0.23兆瓦时的电力。

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