Sản xuất khí mê-tan từ ao link vào w88 mới nhất có nắp đậy

Tóm tắt

​Nghiên cứu này được thực hiện một phần là do luật pháp của chính phủ Úc nhằm mục tiêu giảm lượng khí thải nhà kính (GHG) ròng từ khu vực nông thôn và một phần là do thiếu dữ liệu để hỗ trợ việc phát triển các phương pháp tạo tín dụng bù đắp theo Sáng kiến ​​canh tác carbon cho ngành chăn link vào w88 mới nhất vỗ béo.

Mặc dù đã đầu tư nghiên cứu để xác định đặc điểm phát thải khí nhà kính từ dạ cỏ và phân bón, nhưng người ta biết rất ít về sự góp phần vào tổng lượng khí nhà kính của một cơ sở chăn link vào w88 mới nhất gia súc do kết quả của phương pháp thực hành phù hợp với môi trường là thu thập nước mưa chảy tràn từ các tấm chăn link vào w88 mới nhất và lưu trữ trong ao. Nói chung, những ao kỵ khí này là các bể phân hủy sinh học tự nhiên có thể cung cấp các lựa chọn để giảm thiểu phát thải khí nhà kính bằng cách sử dụng khí sinh học giàu metan làm nguồn thay thế cho nhiên liệu hóa thạch để sản xuất năng lượng. Hơn nữa, hiệu quả chi phí đối với nhà sản xuất của chiến lược như vậy chưa từng được nghiên cứu trước đây tại các doanh nghiệp chăn link vào w88 mới nhất bò thịt của Úc.

Để giải quyết sự thiếu hụt kiến ​​thức, một ao link vào w88 mới nhất vỗ béo đã được theo dõi lượng khí thải mêtan trong một chu kỳ hàng năm. Điều này cho phép xây dựng năng lực giám sát, truyền tải (thông qua mạng 3G) và lưu trữ dữ liệu phát thải khí mê-tan theo thời gian thực. Điều này được thực hiện đồng thời với việc truyền và lưu trữ dữ liệu khí hậu quan trọng và dữ liệu nhiệt độ cột nước. Địa điểm được chọn là một ao lắng sâu tại một khu chăn link vào w88 mới nhất ở Darling Downs ở Queensland. Hệ thống này bao gồm một buồng nổi, các cảm biến chi phí thấp, một trạm truyền thời tiết và điều khiển tự động các chu trình thu giữ-làm sạch dựa trên nồng độ khí mê-tan và được vận hành theo các yêu cầu an toàn đã được kiểm tra cũng như các hệ thống an toàn tích hợp sẵn.

Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian 12 tháng (27 tháng 4 năm 2012 –26 tháng 4 năm 2013) và tích lũy 650 chu kỳ thu giữ-thanh lọc riêng lẻ dẫn đến 161 kỷ lục về lượng phát thải khí mê-tan trung bình hàng ngày. Mặc dù ao thải khí mêtan quanh năm nhưng tốc độ phát thải bị ảnh hưởng đáng kể bởi lượng mưa và ảnh hưởng theo mùa đối với nhiệt độ nước ao. Trong những tháng mùa hè ấm hơn, ẩm ướt hơn từ tháng 10 đến tháng 3, nhiệt độ trung bình của nước ở mực nước trung bình và thấp hơn trong cột nước, cộng với lượng mưa tích lũy, là những yếu tố môi trường chính dẫn đến phát thải. Ngược lại, trong những tháng mát mẻ hơn từ tháng 4 đến tháng 9, nhiệt độ mặt nước cực đại và cực tiểu là những yếu tố chính dẫn đến phản ứng phát thải yếu hơn đáng kể. Trong những tháng lạnh hơn, tốc độ phát thải khí mêtan trung bình hàng ngày là 18 g/m2 diện tích bề mặt/ngày so với 165 g/m2 diện tích bề mặt/ngày trong những tháng ấm hơn. Thành phần khí sinh học được tạo ra từ ao chủ yếu là khí mê-tan (74%) với lượng nhỏ hơn là carbon dioxide (24%) hydro sunfua (0,006%) và hydro (0,001%)

Hồ sơ phát sinh gen của bùn ao chỉ ra rằng nó chứa đa dạng sinh học vi sinh vật đáng kể. Khoảng 85% trình tự có nguồn gốc từ vi khuẩn, trong khi 15% còn lại là vi khuẩn cổ trong đó các thành viên của chi Methanosaeta chiếm ưu thế (10,6%). Đây là những chất methanogen acetoclastic chỉ tạo ra khí metan từ axetat và thường gặp trong các chất phân hủy kỵ khí nhưng hiếm khi được tìm thấy trong đường tiêu hóa của động vật nhai lại.

Đánh giá kinh tế nhằm xác định tính khả thi của khu vực nguyên liệu trong việc thu hồi và sử dụng khí mê-tan làm nguồn năng lượng thay thế đã được Feedlot Services Australia Pty Ltd (FSA) thực hiện với tư cách là bên phụ trợ theo hợp đồng cho dự án và báo cáo của họ đi kèm với báo cáo này.

Báo cáo của FSA cung cấp bản tổng hợp dữ liệu về khí hậu và khí mê-tan được mô hình hóa dựa trên dữ liệu về sản lượng khí mê-tan theo lý thuyết và ước tính để xác định lượng chất rắn dễ bay hơi (VS) cần thiết để tạo ra sản lượng khí mê-tan quan sát được. Những dữ liệu này cho thấy rằng ~ 17% VS được bài tiết tại cơ sở chăn link vào w88 mới nhất cần phải vào ao để tạo ra lượng khí mêtan thải ra. Đây là mức VS cao hơn đáng kể so với mức ước tính 2% như một lượng điển hình bị cuốn vào dòng chảy tràn của khu chăn link vào w88 mới nhất. Việc ước tính quá mức rõ ràng về sản lượng khí mê-tan được giải thích bằng một số cảnh báo:

1. rằng VS lịch sử trước đó trong ao chưa được biết,
2. rằng lượng khí mê-tan trong nước rỉ rác có tiềm năng cao hơn so với mô hình,
3. rằng có thể có dự đoán thấp về sản lượng khí mê-tan tối đa và hệ số chuyển đổi khí mê-tan (MCF) được sử dụng, và
4. rằng diện tích bề mặt phát thải trung bình của ao lắng đã được đánh giá quá cao.

Với mục đích ước tính sản lượng khí mêtan hàng năm từ ao, bề mặt phát thải được đặt tùy ý ở mức 1000 m2 mặc dù nó thay đổi từ ~500 m2 đến >1500 m2 trong năm. Tuy nhiên, cần phải nghiên cứu sâu hơn về những lĩnh vực này trước khi có thể đánh giá và xác minh sản lượng một cách chính xác.

Đánh giá kinh tế đã được thực hiện bằng cách sử dụng các kịch bản bao gồm hồ kỵ khí có mái che (CAP) cung cấp khí cho hệ thống nồi hơi hoặc hệ thống nhiệt và điện kết hợp. Cả hai kịch bản đều không khả thi về mặt kinh tế khi sử dụng tại cơ sở chăn link vào w88 mới nhất do có sự biến đổi lớn trong sản xuất khí mê-tan, do sự thay đổi trong nguồn cung cấp nguyên liệu cho ao và các tác động theo mùa đối với nhiệt độ không khí và nước. Tuy nhiên, báo cáo cũng xem xét kịch bản cung cấp nguyên liệu liên tục trong đó phân được bón trực tiếp vào ao. Trong những trường hợp này, nhưng trong giới hạn xác định về chi phí xử lý phân ($5-14/tấn), cả hai hệ thống đều được coi là phương án khả thi về mặt kinh tế. Thông tin chi tiết hơn về đánh giá này được cung cấp trong báo cáo FSA kèm theo.