粪便可以加热你的家

农场肥料可能是可再生能源的可行来源，有助于减少导致全球变暖的温室气体排放。

滑铁卢大学的研究人员正在开发从粪便中生产可再生天然气的技术，因此可以将其添加到现有的能源供应系统中，用于供暖家庭和供电行业。这将消除当自然分解粪肥作为肥料在农田上蔓延并部分替代化石天然气时释放的特别有害气体，这是全球变暖的重要原因。

“我们可以通过多种方式从这种单一方法中受益，”滑铁卢化学工程教授David Simakov说。“潜力巨大。”

Simakov说，这种技术可以用几种粪肥，特别是牛粪和猪粪，以及垃圾填埋场。

除了被工业和家庭使用之外，可再生天然气可以替代运输部门卡车的柴油燃料，这是温室气体排放的主要来源。

为了测试这个概念，研究人员在安大略省建立了一个实际的2000头奶牛场的计算机模型，收集粪便并将其转化为厌氧消化池中的沼气。其中一些沼气已经被用于通过在发电机中燃烧来发电，减少了粪便对环境的影响，同时也产生了约30%至40%的能源潜力。

研究人员希望通过将沼气从粪便升级或转化为可再生天然气，将这些益处更进一步。这将涉及将其与氢混合，然后通过催化转化器运行。转化器中的化学反应会从沼气中的二氧化碳产生甲烷。

这种过程称为甲烷化，需要电力来产生氢气，但这种能量可以通过可再生风能或太阳能系统在现场产生，或者在需求低的时候从电网获得。最终结果将是可再生天然气，几乎可以产生所有粪便的能源潜力，并且还可以有效地储存电力，但只有一小部分温室气体对肥料的影响用作肥料。

“这就是我们如何利用现有的基础设施从化石能源转向可再生能源，这是一个巨大的优势，”Simakov说，他与化学工程教授Michael Fowler合作。

模拟研究表明，对安大略省农场的甲烷化系统投资500万美元，政府对可再生天然气的价格补贴将有大约五年的投资回收期。

最近在国际能源研究期刊上发表了一篇关于安大略农场可再生天然气发电设施建模的论文，该设施还包括一名博士后研究员和几名滑铁卢学生。

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