以糞便為動力的拖拉機可推動農業排放的減少
紐荷蘭農業公司宣布了一種新的拖拉機,該拖拉機設計為使用現場用以牛糞製造的燃料運行。T7甲烷動力液化天然氣提供與柴油拖拉機相同的動力和扭矩,但它是一個可以大大減少排放的系統的一部分。
紐荷蘭與英國公司Bennamann合作的這個系統的工作原理大致是這樣的:農民盡可能多地收集牛糞作為泥漿,而不是直接用作肥料,他們將其泵入大罐或有蓋潟湖。厭氧生物體啃食這種塊狀的泥漿,並產生主要含有甲烷的沼氣。
這種氣體被收集並淨化成生物甲烷,可以在農場周圍通常使用天然氣的地方使用。或者,它可以被壓縮和液化成LNG,即液化天然氣,這需要保存在-162 °C(-260 °F)的低溫罐中。這可以作為一種產品出售,或直接用於運行特別定制的發動機。剩餘的固體廢物被用作肥料。
牛糞被沖洗成漿液,並保存在有蓋的潟湖池中,如右圖所示,厭氧消化可以將其轉化為沼氣。
T7甲烷動力LNG目前是一款概念拖拉機,但根據紐荷蘭公司的說法,它是世界上第一台設計為使用液化天然氣的拖拉機,允許農民創造自己的燃料。
根據《應用能源》雜誌2018年的這項研究,由於沼氣的淨化和液化需要昂貴的設備,生產和銷售生物甲烷只有在運行超過約3600頭牛的情況下才開始具有經濟意義。看起來Bennamann公司在這方面有一個解決方案,它的移動設備可以從一個農場到另一個農場,定期將捕獲的沼氣轉化為液化天然氣。該公司還銷售保持液化天然氣溫度所需的低溫罐系統。
農戶能從一定數量的牛身上得到多少液化天然氣,像這樣的系統在什麼時候會開始打平自己的成本?這取決於牛的品種,包括餵牠們的東西,以及有多少時間花在開放的牧場上,而不是在牛棚或馬厩裡,因為它們的糞便很容易被收集。因此,這種系統是否有意義的問題在很大程度上取決於每個農戶的操作,儘管Bennamann說其方法旨在為”任何規模的牲畜農場”提供利潤。
但從環境意義上講,其影響是巨大的。在短期內,甲烷是一種比二氧化碳更強大的溫室氣體。在20年的時間跨度內,空氣中的一公斤甲烷將產生比一公斤二氧化碳強80多倍的變暖效應–只有在數千年的規模內,二氧化碳才會超過它,因為甲烷分解得更快。
從牛糞中捕獲所有這些甲烷排放物,然後把它們變成液化天然氣,再通過拖拉機發動機運行,並不是一個完全清潔的過程;拖拉機的廢氣仍然含有二氧化碳。但是,通過有效地捕捉大量的甲烷排放,並將其轉化為二氧化碳排放,以及防止燃燒化石燃料,對環境而言還是可以有明顯改善。”一個擁有120頭奶牛的農場減少的二氧化碳可能相當於大約100個西方家庭,”紐荷蘭公司稱。