密西根州立大学扩展农业生物能源和节能

下面是一系列的问题和答案丹尼斯·彭宁顿和史蒂夫Pueppke。

农业能源(生物能源)是什么?

彭宁顿:生物能源是有用的,可再生能源包含在生活或最近活着的生物有机体。生物能源可以帮助减少美国对化石能源的依赖以及它的碳足迹。它也有潜在的农村经济发展和增长。

Pueppke:许多科学专家和政策制定者认为纤维素生物能源的最大潜在贡献者之一。纤维素转化为汽车燃料提供了巨大的潜力,密歇根州,因为我们已经生产了大量的纤维素在农业(玉米秸秆是一个很好的例子)和在我们的森林。bob体育合法吗密歇根的土壤也适合生产专用生物质农作物如柳枝稷,这可能是专门种植的生产汽车燃料的目的。

另一个潜在的生物能源的来源是废料的谈话,包括动物粪便从奶牛场和其他牲畜操作,为甲烷。这样的甲烷,在厌氧消化器,可以烧产生热量或用于发电机发电。

它是如何工作的呢?

彭宁顿:主要有两种形式的能源来自农场的副产品。首先,生物质能可以被转换成可用的运输燃料乙醇和生物柴油。第二,生物质燃烧,可以作为家庭取暖和发电的能源。

Pueppke:有几个变化的过程中生物质可以转化为汽车燃料乙醇,但有许多相同的特点。森林生物量生产在农业或系统,收获,和运输生物炼油厂,转化为燃料乙醇。乙醇是然后运输到一个地方与汽油混合,并转移到服务站。

有很多关键因素,必须优化这个过程的工作。

我们需要最大化的生产生物质每英亩和这样做的土壤仍然是健康的和富有成效的。

生物质是笨重的,可以收获今年只有某些时候(一般夏季和初秋,当植物成熟)。然而,生物炼制必须全年为了高效和成本有效,所以生物质存储系统开发。

将生物质转化为乙醇的过程在生物炼制过程需要优化,以便与普通汽油成本竞争力。它没有好处能够将生物质转化为乙醇,除非它是成本竞争力。

我们需要为企业家创造机会在密歇根的投资和管理部分生物燃料供应链。

对于甲烷,小规模的厌氧消化器通常建在农场或者奶牛场,毗邻原材料的来源。这些材料被送入蒸煮器,甲烷是生产农场。有几个这样的设施已经在密歇根,和所有我知道的是农场上运行发电机和发电。

谁使用它和什么?

彭宁顿:乙醇和生物柴油用于运输燃料。《清洁空气法》要求某些城市高度的烟雾用含氧燃料系统。乙醇是一个主要候选人达到这个要求,因为它是可再生能源和不是一个地下水污染物;如被发现MTBE(一个基于石油的氧化)。

Pueppke:减少碳足迹的欲望加上化石燃料价格高企导致需求的增加生物质发电厂以及烧结的一个新行业的发展MI,收集和致密生物量。致密化生物质包括压缩成颗粒或加工的材料,降低运输成本和提高效率的燃烧系统。

农业能源的优点和缺点是什么?

彭宁顿:农业能源的主要“专业”是我们骑自行车碳已经包含在我们的环境中。植物通过光合作用,吸收二氧化碳,将其转化为糖类和碳水化合物对植物功能正常和释放氧气。这个碳存储是存储在植物,直到加工成另一种形式(如乙醇)。乙醇是汽车引擎中燃烧,释放一些碳重新释放到环境中。如果我们在我们的汽车使用汽油,碳来源于化石能源地下储存了数百万年。因此,农业能源有可能大大降低我们的碳足迹。

Pueppke:农业能源的一个重要“骗”是与粮食作物的竞争。反对者认为食品价格高企由于农民种植植物能源生产而不是粮食生产。美国农业部和USDOE研究检查我们需要多少生物质生产和收获为了满足可再生能源政策规定。这项研究中,创造了“数十亿吨的研究”估计,每年需要十亿吨生物质为了满足政策目标。这有消费者担心农民开始种植能源作物,减少粮食作物。将我们的食物从何而来?美国人希望有一个安全、充足、廉价的食物供应。支持者说,我们有一个充足供应的农田来满足美国食品和燃料的需求。这个话题已经被讨论在过去,在未来仍将是重要的。

在职业方面,重要的是要强调,减少我们的碳足迹通过使用可再生燃料,减少全球变暖的速度。另一个专业是生物燃料导致我们energy-independence-every加仑乙醇生产再生能源是一加仑汽油,我们不会从石油生产,其中大部分我们进口(高成本)从世界的不稳定和不友好的地方。

密歇根是一个特别好的位置提出的反对观点,关于食物和燃料。我们有数百万英亩的农田已经放弃了,因为他们不适合粮食生产。如果我们能找到一个经济和农业可行的方法把这些土地投入生产的生物质,我们可以产生能量,而减少粮食生产。一种可能性,密歇根州立大学现在正在调查这些土地种植快速成长的树木,每3 - 5年收获的生物量。当然,如果我们把木质材料转化为燃料,我们完全避免食物和燃料的争论(没有食物目前生产状态的森林)。

越来越多的吗?多少钱?

彭宁顿:乙醇产量在过去6年有了惊人的增长。产量从2003年的28亿加仑上升到2008年的90亿加仑。在同一时期,生物柴油产量从2000万加仑上升到7亿加仑。虽然我没有任何好的统计,生物质为家庭供暖需求及烧结也增加。

Pueppke:是的,它是,将成长为未来增长。一个例子是纤维素生物炼油厂将由Mascoma齐佩瓦族县东部。该设备预计将使用大量的森林生物量和专用生物质农作物如柳枝稷。厌氧消化器的兴趣也在增长。

你在哪里看到农业能源的未来?会变大吗?

彭宁顿:目前几乎所有的乙醇在美国产生来源于玉米。虽然玉米乙醇的贡献,可再生燃料行业将呈现温和增加,最大的增长潜力是纤维素乙醇和先进生物燃料。虽然技术不太还生产纤维素乙醇商业化,潜力是巨大的。2007年的能源独立和安全法案表明,到2022年,美国将生产150亿加仑的乙醇从玉米和另一个210亿加仑的水从纤维素和先进生物燃料。先进生物燃料包括氢、压缩天然气、丁醇和许多其他燃料正在研究中。bob体育登录

Pueppke:我相信国家的可再生能源产业将增长在未来。奥巴马政府正在开发可再生燃料行业非常感兴趣,也致力于减少碳排放。大量资源被用于移除所需的研究和发展的一些障碍和瓶颈可再生燃料。bob体育登录密歇根州立大学和其他国家的大学已经有重大研究项目,包括一个1.35亿美元的生物能源研究中心(之间共享bob体育登录密歇根州立大学和威斯康辛大学)是由美国能源部资助。

同时,国家致力于发展可再生能源产业。几个卓越中心的能量已经被创建。该州的农业和林业部门也可再生燃料的兴趣。

这将如何受益国家和农民吗?

彭宁顿:农民将受益于新的市场和创业机会,农业能源的礼物。我们有一个成熟的农业在密歇根,准备bob体育合法吗适应和满足新的挑战。我们有一些最创新和超前思维的农民以及气候和自然资源位置密歇根显著受益。bob体育下载ios2008年,据估计,美国人花了7000亿美元的石油。联邦政策使我们在生产运输燃料的25%来自可再生能源。想象的潜力将7000亿美元的25%美国乡村的农民和企业家。

Pueppke:密歇根农业和林业部门将受益经济材料我们可以生产的新市场。但除此之外,还有重要的工作机会交通、物流、生物炼制的自己。我们不应该低估了研究和发展的机会,为密歇根的年轻人才提供就业和保持状态。bob体育登录因为我们生产历史悠久,有潜在的国家可以成为生物炼油厂的生产设备和材料,可以在这个国家的其他地方出售。