bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> Χημική ουσία

Βιοκαύσιμα από τα απόβλητα:Πώς τα ανθρώπινα απόβλητα μπορούν να τροφοδοτήσουν τα σπίτια

By-studio/Getty Images

Είτε τηγανίζετε ένα αυγό είτε ψήνετε ένα καρβέλι ψωμί, το μαγείρεμα σε μεγάλο μέρος του δυτικού κόσμου δεν περιλαμβάνει τίποτα περισσότερο από το να γυρίσετε ένα πόμολο ή να πατήσετε μερικά κουμπιά. Ωστόσο, σε απομακρυσμένες, αγροτικές περιοχές και μεγάλα μέρη του Παγκόσμιου Νότου, πολλοί άνθρωποι βασίζονται σε ξυλόσομπες για το μαγείρεμα. Αλλά τώρα ένας αυξανόμενος πληθυσμός σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιεί έναν τύπο βιοκαυσίμου που είναι ένα καθαρό μείγμα εύφλεκτου μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα. Αυτό το αέριο παράγεται από οργανικά απόβλητα όπως υπολείμματα τροφών, ζωική κοπριά και ανθρώπινα κόπρανα, χάρη σε συσκευές γνωστές ως χωνευτές βιοαερίου που χρησιμοποιούν βακτήρια.

Οι χωνευτές βιοαερίου βοηθούν τους ανθρώπους να μειώσουν δραστικά το κόστος και την εργασία που απαιτείται για το μαγείρεμα. Μια ιστορία του BBC του 2021 περιγράφει πώς μια φυλακή στο νότιο Μαλάουι εγκατέστησε έναν χωνευτή βιοαερίου που τους επέτρεψε να μειώσουν την κατανάλωση καυσόξυλων περίπου στο μισό, εξοικονομώντας τους εκατοντάδες δολάρια κάθε μήνα. Πριν από την εγκατάσταση του χωνευτή βιοαερίου, η φυλακή χρησιμοποιούσε περίπου 70 κυβικά πόδια ξύλου (περίπου ένας κύβος καυσόξυλων με μέγεθος λίγο περισσότερο από 4 πόδια σε κάθε πλευρά) για μαγείρεμα κάθε μέρα.

Παρά τις ανησυχίες των μαγείρων όταν εγκαταστάθηκε ο χωνευτήρας βιοαερίου, το αέριο που προκύπτει καίγεται με βαθύ μπλε φλόγα και δεν μεταφέρει τις μυρωδιές των πρώτων υλών από τις οποίες κατασκευάστηκε. Τα θετικά αποτελέσματα της μετατροπής των οργανικών αποβλήτων σε βιοαέριο γίνονται εμφανή, με άλλα ιδρύματα σε όλο τον κόσμο να εγκαθιστούν χωνευτές βιοαερίου και μικρότερα συστήματα για μεμονωμένα νοικοκυριά που βγαίνουν στην αγορά.

Μετατροπή των απορριμμάτων σε καύσιμο

Daniel Jarosch/Shutterstock

Οι χωνευτές βιοαερίου είναι σε θέση να μετατρέψουν τα υπολείμματα τροφών, τα αγροτικά απόβλητα, ακόμη και τις κακώσεις σε μαγειρικό αέριο χάρη στη σκληρή δουλειά διαφορετικών τύπων βακτηρίων. Τα οργανικά απόβλητα τοποθετούνται στο θάλαμο ενός χωνευτήρα βιοαερίου όπου βυθίζονται στο νερό για να δημιουργηθεί ένα αναερόβιο περιβάλλον - δηλαδή όπου δεν υπάρχει οξυγόνο. Στη συνέχεια, τα μικρόβια ανακυκλώνουν τα απόβλητα μέσω μιας διαδικασίας ζύμωσης πολλαπλών σταδίων που παράγει ένα αέριο από μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα και αφήνει πίσω του ένα υποπροϊόν οργανικής ιλύος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως οργανικό λίπασμα.

Πρώτον, τα απόβλητα περνούν από μια διαδικασία που ονομάζεται υδρόλυση όπου τα βακτήρια διασπούν τους υδατάνθρακες, τις πρωτεΐνες και άλλα πολύπλοκα μόρια σε σάκχαρα και αμινοξέα. Τα οξινογόνα βακτήρια στη συνέχεια μετατρέπουν αυτές τις ενώσεις σε διοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, αμμωνία και οργανικά οξέα. Μετά από αυτό, τα ακετογόνα βακτήρια μετατρέπουν αυτά τα οργανικά οξέα σε οξικό οξύ. Τέλος, ένας τύπος βακτηρίων γνωστό ως μεθανογόνα παίρνει αυτές τις προκύπτουσες ενώσεις και τις μετατρέπει σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα. Το προκύπτον μείγμα αερίου, γνωστό ως βιοαέριο, είναι συνήθως περίπου 60% μεθάνιο και 40% διοξείδιο του άνθρακα, αν και μπορεί να ποικίλλει από μόλις 45% μεθάνιο έως και 75%.

Βοηθά στον καθαρισμό του αέρα

Africanway/Getty Images

Μια σόμπα που χρησιμοποιεί βιοαέριο μπορεί να είναι εξαιρετικά αποδοτική και πολύ καλύτερη για την ποιότητα του εσωτερικού αέρα από μια σόμπα με ξύλα. Ο καπνός από τις πυρκαγιές ξύλων περιέχει λεπτά σωματίδια που μπορούν να εισέλθουν στους πνεύμονες και να οδηγήσουν σε προβλήματα υγείας με την πάροδο του χρόνου, αλλά η βαθιά μπλε φλόγα μιας σόμπας βιοαερίου είναι πολύ πιο καθαρή. Η χρήση βιοαερίου μπορεί επίσης να βοηθήσει το περιβάλλον μειώνοντας τη ζήτηση για καυσόξυλα, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν στην καταπολέμηση της αποψίλωσης των δασών, ενός σοβαρού παγκόσμιου περιβαλλοντικού προβλήματος που αντιμετωπίζεται στο Μαλάουι και σε άλλα έθνη.

Επιπλέον, τα οργανικά απόβλητα σε μια χωματερή θα υποστούν την ίδια αναερόβια χώνευση που λαμβάνει χώρα σε έναν χωνευτήρα βιοαερίου και ένας από τους κινδύνους του προκύπτοντος μεθανίου είναι ότι είναι 20 έως 30 φορές πιο ισχυρό στην υπερθέρμανση του κλίματος από το διοξείδιο του άνθρακα. Η καύση βιοαερίου παράγει διοξείδιο του άνθρακα, αλλά θεωρείται ουδέτερο ως προς τον άνθρακα επειδή ο άνθρακας στα οργανικά απόβλητα τραβήχτηκε από την ατμόσφαιρα.

Το υποπροϊόν από χωνευτές βιοαερίου είναι επίσης χρήσιμο. Ο πολτός που περισσεύει περιέχει μεγάλες ποσότητες θρεπτικών συστατικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λίπανση κήπων και αγροκτημάτων. Στις αφρικανικές χώρες, ορισμένοι χρήστες βιοαερίου άρχισαν ακόμη και να πωλούν αυτό το υποπροϊόν, δίνοντάς τους μια επιπλέον ροή εισοδήματος.

Ως τρόπος μείωσης της κατανάλωσης ξύλου, καθαρισμού του αέρα και παραγωγής λιπασμάτων, οι χωνευτές βιοαερίου γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς σε όλο τον κόσμο. Αν και μπορεί να φαίνεται περίεργο, η μετατροπή των κακών σε αέριο μαγειρέματος θα μπορούσε να είναι το επόμενο μεγάλο πράγμα.


Ονομασία ιοντικών ενώσεων

Ονομασία ιοντικών ενώσεων

Βασικές έννοιες Σε αυτό το σεμινάριο, θα μάθετε για την ονοματολογία και την ονομασία ιοντικών ενώσεων . Θα αντλήσουμε ονόματα από τους χημικούς τύπους δυαδικών και πολυατομικών ιοντικών ενώσεων. Θέματα που καλύπτονται σε άλλα άρθρα Ονομασία οργανικών ενώσεων IUPAC Ονομασία ομοιοπολικών ενώσεων 

4 Τύποι κιάλια και λειτουργίες στην καθημερινή ζωή

4 Τύποι κιάλια και λειτουργίες στην καθημερινή ζωή

Τα κιάλια είναι οπτικές συσκευές που χρησιμοποιούνται για να βοηθήσουν τα μάτια μας να δουν αντικείμενα που βρίσκονται πολύ μακριά. Αυτό βοηθά το αντικείμενο να φαίνεται πιο καθαρό. Ένα άλλο όνομα των διόπτρων είναι τηλεσκόπιο. Με βάση την αρχή της δουλειάς του, υπάρχουν 4 τύποι κιάλια που είναι δι

Διαφορά μεταξύ Στερεοειδικών και Στερεοεκλεκτικών Αντιδράσεων

Διαφορά μεταξύ Στερεοειδικών και Στερεοεκλεκτικών Αντιδράσεων

Κύρια διαφορά – Στερεοειδικές έναντι Στερεοεκλεκτικών Αντιδράσεων Οι όροι Stereospecific και Stereoselective χρησιμοποιούνται για την ονομασία χημικών αντιδράσεων που περιλαμβάνουν οργανικές ενώσεις που σχηματίζουν προϊόντα με διαφορετικές ατομικές διατάξεις. Μια στερεοειδική αντίδραση είναι μια αντ