피망 슬롯하지 않는 음식을 바이오 연료로 전환하여 폐기물, 화석 연료 피망 슬롯 및 온실 가스 배출량 절단

저널 에너지의 논문에서 WPI의 화학 엔지니어는 폐기물 음식을 바이오 피망 슬롯로 변환하는 과정을 개선하는 방법을 설명하고 세 가지 전 세계적 문제를 해결하는 데 도움이되는 방법을 설명합니다.
2018 년 3 월 20 일
사진
Matthew Burgos

슬롯 사이트 (WPI)의 연구원 팀인 미국 에너지 보조금이 자금을 지원하고 있으며, 폐기물 음식을 환경 친화적 인 바이오 연료로 전환하는 더 나은 방법을 만들고 있습니다.


Marianna Bailey '18 반응기 준비

음식물 쓰레기 슬러리로 채워

열수 액화 반응

바이오 연료를 생성하기 위해 음식물 쓰레기를 피망 슬롯하는 것은 새롭지는 않지만 지금까지 개발 된 프로세스는 번거롭고 비싸지 않으며 붙 잡았습니다. 에서종이Open-Access Journal에 게시에너지, Michael T. 크레이지, 화학 공학 부교수, 동료 팀이 폐기물 식품 전환 과정에서 석유의 수율을 크게 개선하면서 효율성을 향상시키기위한 업무에 대한 보고서.

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Timko는 1 년 동안 미국 에너지 부의 168,373 달러의 SBIR 보조금으로 자금을 지원받은 새 논문에 설명 된 그의 프로세스는 전력 학교, 식당, 식당 및 전체 지역 사회로 바이오 연료로 버려지는 음식을 변형시키는 경제적 인 방법이 될 수 있다고 말했다. 그는 식량을 판매하거나 제공하는 사업체와 기관이 폐기물을 처리하여 전력을 생산하고 돈을 절약하고 환경을 돕는 데 피망 슬롯할 수있는 액체 연료를 생산할 수 있도록하는 원자로를 구상했다고 말했다. 그리고 그는 폐기물 음식을 매립지에서 보관하여 온실 가스와 수질 오염을 생산하기 위해 분해되는이 과정은 환경 적 이점이 심각 할 것이라고 말했다.

About a third of all food produced for human consumption is lost or wasted—about 1.3 billion tons per year, or a loss of approximately $161 billion, according to the Food and Agriculture Organization of the United Nations. Thirty million tons is wasted each year in the U.S. alone.


PhD 후보 Alex Maag Extracts

나머지 고체 잔류 물에서 바이오 피망 슬롯

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과학자들은 다양한 과정을 피망 슬롯하여 폐기물 음식으로 액체 및 기체 연료를 만드는 방법을 수십 년 동안 알고 있습니다. 새로운 과정 인 열수 액화는 유망한 대안이지만 다른 과정은 단점이 있습니다. 이 과정을 통해 습식 바이오 매스 (폐기물 식품과 같은)는 압력 쿠커와 같은 반응기에 배치되어 고온과 압력에 노출됩니다. 이러한 조건 하에서, 바이오 매스의 탄화수소는 분해되어 원유와 유사한 바이오 연료를 생산합니다.

문제는 산 및 알코올을 포함하여 생산 된 유기 화합물의 상당 부분이 반응에 의해 생성 된 수상에서 결국 생물 연료로 전환되지 않는다는 것입니다. 폐수는 더 유용한 오일을 생산하기 위해 더 가공되거나 배출하기에 충분히 깨끗하게 만들기 위해 처리 될 수 있지만, 어느 옵션 중 하나는 상당한 비용을 추가하고 추가 에너지를 피망 슬롯합니다.

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Timko와 그의 팀은 액화 반응에 촉매를 추가하기로 결정하여 수상으로 잃어버린 탄소 화합물의 양을 줄이고 오일의 수율을 증가시켜 공정을보다 효율적이고 경제적으로 만듭니다. 이들은 두 가지 유형의 화합물을 실험했다 : 탄산나트륨 (NA2CO3), 균질 촉매 및 세륨-자르코늄 혼합 산화물 (CEZROX)으로 알려진 이종 촉매 그룹.


Jeremy Hemingway '18 내에서 제품을 분석합니다

가스 크로마토 그래피를 피망 슬롯한 바이오 연료 단계

카보네이트 나트륨이 오일의 수율을 크게 증가시키지 않았지만 Cezrox는 (40 % 미만에서 50 % 이상)를 첨가하면서 수상에 남아있는 화합물의 양을 줄였습니다. Timko는“이러한 촉매를 추가함으로써 바이오 피망 슬롯의 수율을 증가시키고 수상으로 화합물 손실을 50 % 줄일 수있었습니다. 50 %의 변화는 매우 유망합니다.

진행중인 연구에서 팀은 알루미늄 생산 중에 생성 된 폐기물 인 Red Mud를 포함한 다른 잠재적 촉매를 조사하고 있습니다. 이는 저렴하고 안정적이며 신뢰할 수 있습니다.

화학 공학 분야의 WPI 대학원생 인 Alex Maag는 프로젝트의 실험실 실험을 조정하고 MQP (Major Dealifice Project) 팀의 기여를 감독했습니다 : 선임 화학 공학 전공 인 Maria Bailey, Jeremy Hemingway 및 Nick Carabillo. (MQP는 모든 WPI 학부생들이 완료 해야하는 전문 수준의 설계 또는 연구 경험입니다.) MAAG는의 공동 저자입니다.에너지종이, Timko, Geoffrey Tompsett, 화학 공학 연구 조교수, Alex Paulsen, Ted Amundsen 및 Fla의 Rockledge에있는 주류 엔지니어링 회사의 Paul Yelvington과 함께 종이

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사무실 및 부서

Michael Timko
Michael Timko
윌리엄 B. 스미스 화학 공학 교수 및 부서장화학 공학
그“아”순간을 공유하는 학생과 어려움을 겪고 갑자기 어려운 개념을 마스터하는 것; 야심 찬 엔지니어의 지적 지평을 넓히는 데 도움이됩니다. 열정적 인 스터드와의 에너지, 경제 및 환경 안보에 도전하는 문제를 해결하고 해결하는 문제Michael T. 크레이지 슬롯 | 우스터 폴리 테크닉 크레이지 슬롯소
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