<p>一項(xiàng)新的研究表明，替代熱源可以顯著減少將食物垃圾轉(zhuǎn)化為能量的過程的碳足跡。</p> <p>&nbsp;</p> <p>由格拉斯哥大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團(tuán)隊證明，使用空氣源熱泵支持厭氧消化可以將沼氣生產(chǎn)過程中排放的碳減少三分之一以上。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他們的發(fā)現(xiàn)可能有助于支持正在進(jìn)行的國家電網(wǎng)脫碳工作，并使偏遠(yuǎn)社區(qū)能夠在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)自己的低碳電力。</p> <p>&nbsp;</p> <p>厭氧消化利用微生物在無氧條件下分解食物垃圾和污水污泥等可生物降解材料，釋放出沼氣&mdash;&mdash;甲烷和二氧化碳的混合物，燃燒后可驅(qū)動渦輪機(jī)，產(chǎn)生低碳電力。</p> <p>&nbsp;</p> <p>稱為生物反應(yīng)器的機(jī)器用于在厭氧消化過程中保持最佳溫度，以最大限度地產(chǎn)生沼氣量。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員著手研究由空氣源熱泵加熱的生物反應(yīng)器的碳足跡&mdash;&mdash;在低碳過程中從空氣中吸取環(huán)境熱量&mdash;&mdash;與使用鍋爐供電的傳統(tǒng)加熱系統(tǒng)在整個生命周期內(nèi)的碳足跡相比通過天然氣。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在發(fā)表在《生物資源技術(shù)》雜志上的一篇新論文中，研究人員概述了他們?nèi)绾蝿?chuàng)建熱泵熱力學(xué)計算機(jī)模型。他們將該模型與基于機(jī)器學(xué)習(xí)的厭氧消化建模相結(jié)合，并從現(xiàn)有研究的數(shù)據(jù)庫中訓(xùn)練新系統(tǒng)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>然后，他們通過向新模型提供以前看不見的真實(shí)數(shù)據(jù)來測試他們的新模型，以確保它產(chǎn)生準(zhǔn)確的結(jié)果。</p> <p>&nbsp;</p> <p>通過驗(yàn)證他們的模型，研究人員開始使用一種稱為生命周期評估的標(biāo)準(zhǔn)化方法，探索基于熱泵的系統(tǒng)與基于天然氣的系統(tǒng)在預(yù)期壽命期間的碳足跡相比如何。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用于處理食物垃圾和污水污泥時，熱泵系統(tǒng)排放的碳要比基準(zhǔn)天然氣系統(tǒng)少得多。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在溫度保持在 55&deg;C 的厭氧消化過程中，模擬的碳減排量高達(dá) 28.1%。在 37.5&deg;C 的較低溫度下，該過程的碳足跡進(jìn)一步減少至最大值 36.1%。</p> <p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1672307522740/1672307522740.jpg" width="808" height="571" /></p> <p>來自格拉斯哥大學(xué)詹姆斯瓦特工程學(xué)院的思明博士是該論文的通訊作者。他說：&ldquo;人類不可避免地會產(chǎn)生規(guī)模可生物降解的廢物，小到餐盤的碎屑，大到城市污水處理廠。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;所有這些廢物在腐爛時都會釋放氣體，其中一些可能對環(huán)境有害。通過利用這種氣體作為電力生產(chǎn)的來源而不是讓它自然衰減，我們可以朝著我們迫切需要建立的循環(huán)零凈經(jīng)濟(jì)邁進(jìn)，以減少氣候變化的影響。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;該模型是對空氣源熱泵在沼氣生產(chǎn)過程脫碳過程中的實(shí)用性的首次技術(shù)和環(huán)境評估。結(jié)果表明，熱泵在支持低碳厭氧消化方面發(fā)揮著重要作用。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這可能有助于為城市廢物管理設(shè)施的未來規(guī)劃提供信息，以幫助減少它們的碳足跡。它還可以支持未來生物反應(yīng)器的開發(fā)，這些生物反應(yīng)器可用于偏遠(yuǎn)社區(qū)，幫助人們將廢物轉(zhuǎn)化為沼氣。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這種分散的廢物回收可以大大幫助人們生產(chǎn)自己的本地電力來源。這項(xiàng)研究也是為農(nóng)村社區(qū)的水和廢水處理脫碳所做的更大努力的一部分。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>格拉斯哥大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員為這篇題為&ldquo;厭氧消化與熱泵的整合：基于機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)和環(huán)境評估&rdquo;的論文做出了貢獻(xiàn)。它發(fā)表在生物資源技術(shù)上。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)研究得到了工程和物理科學(xué)研究委員會 (EPSRC)、Supergen 生物能源中心和皇家學(xué)會的資助。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>