波本酒釀造廠- 再生能源的新來源
在肯塔基州,波本酒的需求量預計將在未來五年翻一番,而該州的牛群數量達到了自1951 年以來的最低點。 以下是這兩個事實如何結合起來,把波本酒釀造廠變成生物燃料的新來源。
在波本威士忌蒸餾過程結束後,生產商會留下一種被稱為”蒸餾殘渣”的物質。 這種物質由用來餵養釀造波本酒的酵母的穀物以及死酵母細胞和其他發酵產物組成。 它是一種高蛋白材料,最常用來餵養牛隻和其他牲畜。 根據2020 年最後一次全面統計,光在肯塔基州就生產了1.272 億加侖波本威士忌,每生產一加侖烈酒,就會產生10 倍於此的蒸餾殘渣。
將這些殘渣重新用作動物飼料固然有助於減少蒸餾過程中產生的廢物,但在運輸過程中也會產生大量的碳足跡。 有時會對蒸餾液進行處理,以去除液體中的固體,並進一步提煉,將液體轉化為所謂的糖漿,從而提高現有原料的品質。 但是,儘管這種糖漿在運輸過程中更加環保,但其生產是一個能源密集型過程,許多小容量蒸餾器(佔肯塔基州蒸餾器的60%)根本沒有能力完成這一過程。
此外,根據美國農業部的一份報告,肯塔基州的牛肉產出量達到了自1951 年以來的最低點,這意味著使用蒸餾酒糟作為飼料對於蒸餾酒廠來說越來越不可行。
為了尋求更好的廢棄物利用方案,英國詹姆斯-B-比姆肯塔基烈酒研究所(James B. Beam Institute for Kentucky Spirits)的研究人員研究瞭如何將其轉化為天然氣–甲烷。
由於波本威士忌酒汁由”麥芽汁”(包括玉米、勉強、黑麥和小麥在內的一系列穀物)組成,他們進行了一系列實驗,以了解這些穀物的不同組合在餵給厭氧細菌時會產生怎樣的反應。 他們發現,黑麥含量較高的醪液產生的甲烷最少,而玉米含量較高的醪液產生的甲烷最多。
在實驗中,厭氧細菌被用來將秸稈轉化為天然氣馬丁-加頓農業、食品與環境學院/肯塔基大學Jordan Strickler
逸散到大氣中的甲烷被認為是全球暖化的主要來源之一。 但在燃燒時,甲烷的燃燒比煤炭更清潔,離開大氣的速度也比二氧化碳更快。 因此,人們經常把它作為一種”更清潔”的燃料來源來開發,也就是說,把蒸餾物轉化為氣體,可以用來為酒廠提供動力、為卡車提供燃料、為家庭供暖或發電。
“這項研究表明,蒸餾廠不僅可以幫助減輕過量蒸餾殘渣造成的環境負擔,還可以創建一個循環系統,將廢物轉化為燃料,”團隊負責人、JBBI 生物系統與農業工程助理教授Tyler Barzee 說。 “這是一個本地解決方案,可以使肯塔基州成為波本威士忌和可再生能源的領導者。”
Barzee 和他的團隊所做的研究發表在Journal of Environmental Management。