隨著天然氣價格飆升和食品成本縮減家庭預算,WPI的一個跨學科研究團隊正在研究如何利用食物垃圾來制造可再生且更便宜的燃料,以替代以石油為基礎的柴油。這項工作由化學工程教授邁克爾·蒂姆科領導,在《科學》雜志上發表了一篇新論文。
Timko說:“通過這種方法生產生物柴油,我們已經證明我們可以將汽油價格降到每加侖1.10美元,甚至更低。”。
環境保護署估計,2018年美國約81%的家庭食品鈥攁大約20噸鈥攅在垃圾填埋場或燃燒設施中。食物垃圾也是造成氣候變化的主要因素:一旦被放入垃圾填埋場,就會釋放出甲烷,這是一種溫室氣體。
蒂姆科說:“將食物垃圾轉化為柴油也有可能每年抵消高達1530萬噸的二氧化碳,使美國的溫室氣體排放量減少2.6%。”
這項工作是由能源部、國家科學基金會和馬薩諸塞州清潔能源中心支持的一個多年項目的一部分,該項目以2018年之前發表的研究為基礎,并對其進行了完善。蒂姆科和他的團隊現在專注于尋找一種方法,使轉換過程更容易規模化,并將其引入商業市場。
為了制造這種燃料,研究人員采用了一種稱為水熱液化的方法,利用熱量和水將食物垃圾分解成液體。這是一種廣泛用于將其他材料轉化為生物燃料的方法,包括藻類。然而,使用食物垃圾消除了生長和培養藻類的需要鈥攁n昂貴且耗時的過程鈥攚hile還導致提取的燃料量的類似結果。研究小組還使用了一種由骨骼中的一種天然礦物制成的催化劑,從食物垃圾中獲得高達30%的能量。
助理教授Andrew Teixeira和博士生Heather LeClerc也在研究中發揮了關鍵作用。作為富布賴特獎學金的一部分,LeClerc過去一年一直在丹麥進行研究,目前正在接受為期三年的NSF研究生研究獎學金。
在這項關于食物垃圾和生物燃料的最新研究中,萊克萊爾還與科德角的伍茲霍爾海洋研究所合作,以更好地了解WPI團隊正在生產的生物碎屑,使用伍茲霍爾研究人員通常用于確定溢油如何影響海洋環境并隨時間變化的設備。
研究人員將繼續努力進一步提煉燃料,并開發利用這一工藝生產家用取暖油和船用柴油,為船舶提供動力。