211service.com
Chinees project zet koeienmest aan het werk
Een snelgroeiende industrie in China - melkveehouderij - is ook een belangrijke nieuwe bron van broeikasgasemissies. Maar Huishan Dairy in het noordoosten van China probeert dit te veranderen door het installeren van 's werelds grootste systeem voor het opwekken van elektriciteit door het opvangen van methaangas dat vrijkomt bij het vergisten van koeienmest.
Gasbrander: Huishan Dairy in China heeft vier van deze GE Jenbacher 420-motoren geïnstalleerd om elektriciteit op te wekken uit biogas.
De Chinezen zijn van oudsher geen grote melkdrinkers, maar dalende kosten en agressieve marketinginspanningen hebben daar verandering in gebracht. Het nieuwe systeem van Huishan zal voorkomen dat methaan - dat 23 keer krachtiger is dan koolstofdioxide als broeikasgas - de atmosfeer bereikt. Het vermindert ook afval en geuren en produceert een waardevolle organische meststof die veiliger is dan ruwe mest.
De operatie in Huishan is 10 keer zo groot als de typische systemen voor het opwekken van elektriciteit uit koeienmest. De enorme schaal zou kunnen helpen om het project zuiniger te maken. GE, dat de door gas aangedreven generatoren van het project levert, hoopt ook dat het zal fungeren als een showcase voor de technologie. Methaan wordt wereldwijd niet op grote schaal gebruikt in de landbouw, grotendeels vanwege de initiële kosten, een gebrek aan gevestigde economische modellen en weinig overheidssteun.
Huishan, een van de grootste zuivelfabrieken van het land, importeert elke maand 3.000 koeien uit Australië om de enorme voorraad van 250.000 koeien in stand te houden - ongeveer het dubbele van het aantal melkkoeien in de hele staat Florida. Het nieuwe elektriciteitsopwekkingssysteem van Huishan zal het afval van 60.000 koeien verwerken en 5,6 megawatt aan stroom produceren. Het zal genoeg elektriciteit opwekken om te voorzien in de behoeften van 3.500 Amerikaanse huishoudens, wat betekent dat het veel meer Chinese huishoudens zal bedienen, die veel minder energie verbruiken.
Wat voorheen het grootste systeem was voor het opwekken van elektriciteit uit mest, produceerde twee megawatt. De meeste van dergelijke systemen produceren nog maar een paar honderd kilowatt. Huishan gaat 20 miljoen kubieke meter biogas opvangen (dat is ongeveer 60 procent methaan).
De technologie om biogas af te vangen en in gebruik te nemen, bestaat al heel lang. In zijn eenvoudigste vorm stelt een gesloten vergister de anaërobe organismen in staat mest af te breken en het geproduceerde methaan op te vangen. Het gas wordt vervolgens overgeheveld in een leiding om te koken of aan te steken. De Chinese overheid schat dat miljoenen kleine boerderijen al over dergelijke primitieve mestvergisters beschikken.
Het opwekken van elektriciteit uit biogas is moeilijker omdat de bestanddelen van het gas, zoals waterstofsulfide, bijzonder corrosief zijn. Het is mogelijk om het gas op te ruimen door het waterstofsulfide te verwijderen door het bloot te stellen aan ijzeroxide (een proces dat hydro-ontzwaveling wordt genoemd). Het biogas kan vervolgens worden verbrand om elektriciteit te produceren in generatoren zoals de GE Jenbacher-motoren die Huishan gebruikt. Deze motoren zijn aangepast om te branden op compressieniveaus die bijzonder geschikt zijn voor biogas, en ze hebben speciale coatings die corrosiebestendig zijn.
Minder dan 1 procent van de zuivelfabrieken in de Verenigde Staten vangt methaan op. Een deel van de uitdaging is schaal. Volgens Don Wichert, directeur van programma's voor hernieuwbare energie bij Wisconsin Energy Conservation Corporation, kost het produceren van elektriciteit uit biogas op een boerderij met ongeveer 100 koeien twee keer zoveel als de productie ervan op een boerderij met meer dan 2.000 koeien. Huishan verzamelt mest van 20 dicht bij elkaar gelegen boerderijen in de buurt van Shenyang, China, om te voeden met enorme vergisters. Thomas Elsenbruch, marketingprogrammamanager voor Jenbacher-motoren bij GE, zegt dat grotere systemen genoeg gas kunnen leveren voor een motor van meer dan één megawatt. Dergelijke motoren zijn efficiënter dan de systemen van 300 tot 500 kilowatt die op veel boerderijen in Europa of de VS worden gebruikt.
Maar er blijven nog veel andere belemmeringen bestaan, waaronder een gebrek aan kapitaalinvesteringen. Er zijn ook weinig gedetailleerde modellen van de economische aspecten van het gebruik van biogassystemen op boerderijen van verschillende groottes die ook verschillende voedingsmethoden en mestbeheertechnieken hebben, zegt Ann Wilkie, hoogleraar milieumicrobiologie aan de Universiteit van Florida.
Regelgeving kwam ook in de weg. In Californië werden vorig jaar biogasgeneratoren die sinds 2001 met overheidssteun werden gefinancierd, stilgelegd omdat ze te veel stikstofoxide (ook wel NOx genoemd) produceren.
Een andere grote barrière is een gebrek aan voorlichting over de mogelijkheden van biogas, zegt Wilkie. Het nieuwe project zou de aandacht kunnen vestigen op een technologie die al veel eerder op grote schaal moet worden ingezet, zegt ze. Het laat zien dat dit geen fantoomtechnologie is waar we in de toekomst op moeten wachten, zegt ze. Het is iets dat we nu kunnen doen om het bestaande afval aan te pakken en hernieuwbare energie op te wekken.