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Agricoltura moderna
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Prima che la digestione anaerobica acquisisse molta trazione nell'industria lattiero-casearia, Allen Farms aveva già dimostrato i meriti della tecnologia di gestione del letame e di generazione di energia.
“Il nostro sistema era molto simile a un prototipo all'inizio, "dice Dave Allen, un Oshkosh, Wisconsin, allevatore di latte. “Ora che i bug sono stati risolti, tutto funziona bene».
Dal 2012, Allen ha lavorato in collaborazione con l'Università del Wisconsin Oshkosh (UWO) e BIOFerm Energy Systems (biofermenergy.com) per acquistare e installare il digestore anaerobico nel suo allevamento di 130 vacche. Il funzionamento del digestore ora dipende dall'apporto giornaliero di letame e altre materie prime da parte di Allen, mentre il personale UWO gestisce gli aspetti tecnici del sistema.
L'efficienza olistica è il segno distintivo del ruolo del digestore nell'azienda lattiero-casearia. “Stiamo prendendo i rifiuti e raccogliendo il metano da essi, "dice Allen. "Da quello, stiamo generando elettricità e calore. Quando tutto è detto e fatto, abbiamo un fertilizzante fantastico da rimettere sulla terra”.
La produzione elettrica annua del digestore è sufficiente “per fornire energia a circa 50 case americane medie, "dice Brian Langolf, direttore del programma biogas UWO. “L'unità di cogenerazione da 64 kilowatt del digestore può erogare un massimo di 1, 536 chilowattora al giorno, o 560, 640 chilowattora all'anno. Attualmente stiamo funzionando dall'80% al 90% della piena capacità di produzione. L'elettricità viene venduta all'azienda elettrica locale”.
Oltre a gestire le operazioni tecniche del digestore, UWO ha originariamente collaborato al progetto attraverso contributi di finanziamento. Così, UWO beneficia della vendita dell'energia elettrica.
“Trasformiamo il biogas in elettricità e lo vendiamo alla società elettrica, "dice Langolfo. “La società elettrica accredita l'elettricità all'università, e in questo modo, la nostra partnership unica con Allen Farms ci aiuta a raggiungere i nostri obiettivi di sostenibilità nel campus relativi alla riduzione delle emissioni di carbonio".
Oltre ad utilizzare l'energia elettrica del digestore aziendale, UWO conduce anche attività di ricerca e formazione per gli studenti presso la struttura.
Allen raccoglie i benefici della gestione del letame, Certo, insieme al calore generato dal digestore, che riscalda il suo 2, Casa di 200 piedi quadrati e negozio di 45×54 piedi.
Il digestore comprende due recipienti di fermentazione con una capacità combinata di 80, 000 galloni. Allen carica giornalmente la tramoggia di alimentazione con raschiatoi di letame, zaino da letto, e talvolta residui colturali degli scarti alimentari agricoli e industriali. Il sistema elabora quasi 6, 000 tonnellate all'anno di materia prima.
“Manteniamo la temperatura a 100ºF. e aggiungere batteri, e il bioprodotto è gas metano, "dice Langolfo. L'unità di cogenerazione del digestore converte il metano in elettricità e calore.
Dopo questa elaborazione, il letame digerito, o digestato, sfocia in una laguna aperta, dove viene memorizzato per applicazioni successive per coltivare i campi. “Il digestato ha meno odore del letame crudo, e i suoi nutrienti sono più biologicamente disponibili per le piante rispetto ai nutrienti nel letame crudo, "dice Langolfo.
Allen in genere applica il digestato ai 700 acri di mais della fattoria, semi di soia, ed erba medica al ritmo di 9, 000 galloni per acro. "Quella quantità di letame riduce notevolmente la quantità di fertilizzante acquistato che applichiamo, " lui dice. “Testiamo i nostri terreni, e seguiamo un piano di gestione dei nutrienti”.
Se i test mostrano che l'azoto è l'abbreviazione di mais, ad esempio, completerà il digestato con 100 libbre per acro di urea. "D'altra parte, se prendiamo un campo di erba medica e abbiamo applicato 9, 000 galloni per acro di digestato, il digestato e l'erba medica insieme forniscono la fertilità necessaria per coltivare un raccolto di mais, "dice Allen.
Le colture forniscono tutto il mangime consumato dal bestiame. “Abbiamo sempre un eccesso da vendere, anche, " lui dice.
Quando produttori relativamente piccoli come Allen considerano l'adozione della tecnologia di digestione anaerobica, Langolf suggerisce che avere una visione olistica del sistema può dare uno sguardo d'insieme al potenziale risultato.
“Non guardare solo alla potenziale produzione di elettricità e calore, " lui dice. “Guarda anche al back-end del sistema. Guarda i suoi potenziali benefici ambientali, ad esempio come riduce il rischio di possibile contaminazione delle acque sotterranee da parte del letame grezzo”.
Considera altri benefici nella gestione dei nutrienti, anche, come una maggiore biodisponibilità dei nutrienti.
“Molti di questi benefici non portano sempre a casa un assegno alla fattoria, "dice Langolfo. "Dove vedo che i digestori vengono utilizzati con maggior successo è nelle aziende agricole in cui gli operatori vedono il valore del digestore in modo olistico".
Tuttavia, i costi di acquisto e installazione di un sistema di digestore possono essere proibitivi per le operazioni di bestiame, e la tecnicità della supervisione dei sistemi è gravosa. Compensare questi costi e sfide attraverso la vendita di energia dalla fattoria è in genere difficile a causa delle attuali normative nel settore dell'energia.
“Esistono barriere a livello statale e locale per poter sviluppare in modo conveniente opzioni dietro il metro, scambio sul posto, e capacità di iniezione della pipeline, "dice Langolfo.
Questo apre la porta, lui dice, alle organizzazioni e alle aziende che collaborano con gli agricoltori per sostenere il peso dell'investimento e generare opportunità dai digestori. (Vedi storia sopra.)
“Credo che la tecnologia della digestione anaerobica abbia il potenziale – sia da sola che in combinazione con altre tecnologie – per sviluppare fonti di energia sostenibili, " lui dice.
Per saperne di più
Brian Langolf
Telefono:920/424-0767
E-mail:[email protected]
Sito web:epa.gov/agstar
