Als we eten, ons lichaam zet voedsel om in energie die ons leven van brandstof voorziet. Maar wat gebeurt er met de energie die is opgeslagen in de 80 miljard pond voedsel die jaarlijks in Amerika wordt weggegooid? Als onderdeel van het bevorderen van duurzame energieoplossingen, wetenschappers van het Pacific Northwest National Laboratory van het Department of Energy zetten voedselverspilling om in schone, hernieuwbare brandstof die onze vliegtuigen zou kunnen aandrijven, treinen en auto's.

Al decenia, PNNL-onderzoekers hebben de doelstellingen van DOE ondersteund om op kosteneffectieve wijze brandstoffen te produceren die zijn afgeleid van plantaardig of dierlijk afval in plaats van aardolie. Ze hebben technologieën ontwikkeld om deze biobrandstoffen te produceren uit grondstoffen, waaronder landbouwresiduen, bijproducten van het bos, algen, en zelfs rioolslib en mest.

In hun recente inspanningen hebben onderzoekers hebben met succes voedselverspilling van Joint Base Lewis-McChord en Coyote Ridge Corrections Center omgezet in een energierijke biobrandstof die de fossiele brandstoffen van vandaag zou kunnen vervangen. Vroege resultaten suggereren dat voedselverspilling een trifecta van efficiëntie kan opleveren, economische en ecologische voordelen.

Eerst, vanuit het oogpunt van efficiëntie, Door het hogere vetgehalte en het lagere mineraalgehalte van voedselafval kan er meer liters biobrandstof worden geproduceerd per ton voedselafval dan met andere grondstoffen. Gemakkelijk gemaakt tot een verpompbare slurry, voedselverspilling vereenvoudigt de productie en minimaliseert de kosten van voorbewerking die andere grondstoffen nodig hebben.

Tweede, het kan mogelijk zijn om voedselverspilling goedkoper te verkrijgen dan andere grondstoffen met hogere teelt- en oogstkosten. Het wordt al in overvloed gegenereerd, en mensen zijn bereid te betalen voor de verwijdering ervan. Door voedselverspilling te gebruiken in plaats van gewassen zoals maïs of sojabonen te verbouwen om biobrandstof te produceren, wordt ook voorkomen dat landbouwgrond wordt gebruikt voor brandstof in plaats van voedsel.

Derde, het omzetten van dit afval in brandstof zou voorkomen dat het naar stortplaatsen gaat, wat belangrijk is gezien de recente verboden die specifiek zijn voor voedselverspilling. Naarmate afval vergaat, het genereert methaan - een krachtig broeikasgas dat vrijkomt in het milieu als het niet wordt opgevangen.

Hoe het gedaan wordt

Wetenschappers van PNNL die deze win-win-win nastreven, beginnen met het mengen van het afval, vaak met behulp van op maat gemaakte apparatuur die bekend staat als het Muffin Monster dat alles vermaalt, van botten en kraakbeen tot zaden, wikkels en verpakkingen. De resulterende brij wordt verwarmd, zodat deze continu in een reactor kan worden gepompt en kan worden omgezet in brandstof.

De onderzoekers testen verschillende soorten voedselverspilling om te zien of ze consistente resultaten kunnen bereiken. Tijdens experimenten, ze pakken tal van uitdagingen op het gebied van chemische en procestechnologie aan wanneer ze zich voordoen. Ze verfijnen het ontwerp van de warmtewisseling, los pompproblemen op en ontwikkel continue scheidingstechnieken.

Onderzoekers proberen ook de basis van biomassabronnen uit te breiden om de efficiëntie te behalen die nodig is voor grootschalige acceptatie. Werken met resource assessment teams, ze testen verschillende grondstofmengsels met het oog op een nauwkeurige weergave van verschillende bronnen van afval die samen kunnen komen in lokale hubs.

Bijvoorbeeld, ze beoordelen de beschikbare middelen binnen een straal van 80 kilometer rond Detroit, Mich., om het mengsel van voedselverspilling te bepalen, rioolslib, en vetten, oliën en vetten die kunnen worden geconsolideerd en gebruikt om biobrandstof te produceren. Door voedselverspilling op te nemen, zouden fabrieken voor de productie van biobrandstoffen tot 10 keer groter kunnen zijn in stedelijke gebieden - een aanzienlijke vooruitgang in de richting van DOE's doelstellingen voor kosten- en emissiereductie voor biobrandstoffen.

Naast technische uitdagingen, PNNL gaat in op praktische overwegingen. Economen modelleren verschillende combinaties van grondstoffen en productiefactoren om te bepalen hoe in massa geproduceerde biobrandstoffen kostenconcurrerend kunnen zijn met conventionele op aardolie gebaseerde brandstoffen en compatibel met de huidige infrastructuur.

Ergens naar uitkijken, onderzoekers werken samen met een afvalverwerkingsbedrijf dat in sommige steden al voedsel en ander organisch afval verzamelt en scheidt van huizen en bedrijven, het maken van dagelijkse batches drijfmest. Wetenschappers gaan de samenstelling van dit afval bestuderen en gebruiken in experimenten om biobrandstof te produceren.

Dus, terwijl je het bord van vanavond schrapt, rust wat rustiger, wetende dat je keukenresten op een dag Amerika's afhankelijkheid van fossiele brandstoffen kunnen helpen verminderen. En denk vooral aan de innovatieve PNNL-onderzoekers die voor stof tot nadenken zorgen.