В ближайшие пять лет производство бурбона — кукурузного виски — в Кентукки, если верить прогнозам, удвоится. В то же время, поголовье крупного рогатого скота в штате достигло минимального уровня с 1951 года. Эти два факта могут способствовать превращению заводов по производству виски в новый источник биотоплива.

Источник изображения: research.uky.edu

После перегонки бурбона у производителей остаются отходы — вещество, которое называется барда. Оно состоит из зёрен, мёртвых дрожжевых клеток и продуктов ферментации. Это материал с высоким содержанием белка, который часто используется в качестве корма для крупного рогатого и другого скота. В 2020 году только в Кентукки было произведено 481,5 млн литров виски, и на каждую единицу объёма напитка приходится десять единиц барды.

Применение этого материала в качестве корма для животных помогает сократить отходы от процесса дистилляции, но его транспортировке сопутствует значительный углеродный след. Иногда барду подвергают дополнительной обработке, удаляя из жидкости твёрдые частицы — транспортировка этого сиропа меньше вредит экологии, но данный процесс является энергоёмким, и небольшие предприятия, на которые приходятся 60 % производства в Кентукки, не имеют возможности осуществлять его. А с учётом того, что поголовье крупного рогатого скота в штате сократилось до минимального с 1951 года значения, использование барды в качестве корма становится всё менее жизнеспособным вариантом утилизации.

В поисках более эффективного решения исследователи из Института кентуккийских спиртных напитков им. Джеймса Бима (Великобритания) изучили возможность превращать этот материал в природный газ — метан. Бурбонная барда включает отходы зерновых культур, в том числе кукурузы, ячменя, ржи и пшеницы, и учёные провели ряд экспериментов, чтобы понять, как различные комбинации этих зёрен реагируют при их скармливании анаэробным бактериям. Как выяснилось, вещество с высоким содержанием кукурузы даёт самый высокий выход метана.

Когда метан выходит в атмосферу в чистом виде, он действует как парниковый газ, выступая источником глобального потепления. Но при сгорании он оказывается чище угля, то есть представляет собой довольно чистое топливо. Другими словами, барду можно превращать в газ, пригодный для использования на ликёро-водочном производстве, для заправки грузовиков, отопления домов и выработки электроэнергии. Учёные предлагают выстроить циклическую систему по превращению отходов в топливо — благодаря этому Кентукки может стать лидером не только в производстве бурбона, но и в области возобновляемой энергии.

Технологии, разработанные для использования в космосе и на других планетах, вполне могут найти применение и на Земле. Стартап General Galactic, изначально планировавший предложить SpaceX реакторы для использования на Марсе, способные преобразовывать углекислый газ в метан, теперь собирается с их помощью выпускать замену природному газу, добываемому из месторождений на Земле.

Источник изображения: CheapStockImage_com/Pixabay

Стартап General Galactic, вышедший из скрытого режима в апреле этого года, был создан выходцем из SpaceX Халеном Мэттисоном (Halen Mattison) и Люком Нейзом (Luke Neise), который ранее работал в Vanderbilt Aerospace Design Laboratory и Varda Space Industries.

General Galactic создал пилотную систему, способную производить 2000 литров метана в день. Технический директор General Galactic Люк Нейз рассказал ресурсу TechCrunch, что производительность установки будет расти благодаря замене используемых готовых компонентов на детали собственной разработки.

В коммерческих масштабах реакторы компании будут собираться с применением методов массового производства, что отличается от способов строительства большинства нефтехимических и энергетических предприятий, где используются индивидуальные проекты.

При этом Мэттисон, возглавляющий General Galactic, отметил, что компания не стремится вытеснить природный газ из энергетики. Она будет предлагать метан компаниям, использующим его в качестве ингредиента или для обеспечения питания процессов, например, в химическом или пластмассовом производстве. Он также сообщил, что General Galactic работает над разработкой производства других углеводородов, которые могут использоваться, например, в качестве реактивного топлива.

Первые модули для производства метана будут собраны в 2025 году. Для этого стартап недавно привлёк $8 млн в рамках посевного раунда, совместно проведённого Harpoon Ventures и Refactor Capital при участии BoxGroup, Climate Capital, Impact First, Pathbreaker, Plug and Play и Seraphim. Эти модули можно будет подключать к существующей инфраструктуре, что позволит ускорить внедрение технологии по сравнению с развертыванием других видов топлива, таких как водород.

Google объявила о партнёрстве с некоммерческим Фондом защиты окружающей среды (EDF) для составления карт нефтегазовой инфраструктуры и источников выбросов метана. В марте EDF планирует запустить свой спутник MthanSAT, который будет отслеживать выбросы метана, обладающего более сильным парниковым эффектом, чем углекислый газ. Google применит ИИ для идентификации объектов нефтегазовой инфраструктуры и создания глобальной карты источников загрязнения.

Источник изображений: Google

«Инфраструктура быстро меняется, и поддержание такой карты в актуальном состоянии требует постоянного ввода данных. Но это именно та область, где мы накопили большой опыт, — считает руководитель группы Google Geo Sustainability Яэль Магуайр (Yael Maguire). — Эта информация невероятно ценна для энергетических компаний, исследователей и государственного сектора, поскольку позволяют прогнозировать и снижать выбросы метана».

В то время как многие правительственные организации и частные компании в борьбе с изменением климата сосредоточены на углекислом газе, образующемся в результате сжигания ископаемого топлива, на сегодняшний день именно выбросы метана внесли почти 30 % вклада в глобальное потепление на планете. Метан является основным компонентом так называемого природного газа и регулярно просачивается по всей длине цепочек его поставки от скважин до трубопроводов и газовых приборов. Свалки и животноводство также являются крупными источниками загрязнения метаном.

В первые 20 лет после попадания в атмосферу парниковый эффект от метана проявляется в 80 раз сильнее, чем от CO₂. К счастью, продолжительность нахождения метана в атмосфере гораздо меньше, чем у углекислого газа, действие которого растягивается на сотни лет. Учёные полагают, что предотвращение загрязнения метаном может оказать ощутимое и, что самое важное, немедленное влияние на стабилизацию климата. «Время имеет значение. Если мы действительно быстро и резко сократим выбросы метана, мы сможем значительно снизить темпы потепления в ближайшие десятилетия», — заявил главный научный сотрудник EDF Стивен Гамбург (Steven Hamburg).

Исследования EDF и других групп показали, что многие страны, включая США, значительно занижают количество утечек метана из нефтегазовой инфраструктуры. В качестве решения EDF запустила инициативу MthanSAT, которая получила поддержку множества известных спонсоров. В частности, EDF сотрудничает с Космическим агентством Новой Зеландии, что делает MthanSAT первой космической миссией страны, финансируемой государством. В 2020 году «Фонд Земли» Джеффа Безоса (Jeff Bezos) выделил EDF $100 млн на поддержку программы MthanSAT.

Запуск спутника миссии MthanSAT планируется произвести при помощи ракеты SpaceX Falcon 9 в следующем месяце. Совершая 15 витков вокруг Земли в сутки, спутник будет измерять уровни выброса метана в крупнейших нефтегазодобывающих регионах мира. Алгоритмы на базе Google Cloud позволят EDF отслеживать общий объём выбросов. В этой миссии EDF сотрудничает с «Центром астрофизики» — совместным проектом Гарварда и Смитсоновского института.

Уже в этом году первые данные, собранные MthanSAT, станут доступны исследователям и политикам через веб-сайт MthanSAT и Google Earth Engine, облачную платформу геопространственных данных компании. «К концу 2025 года у нас должна быть очень чёткая картина в глобальном масштабе по всем основным нефтегазовым бассейнам мира», — говорит Гамбург.

Google уже оказывала содействие EDF в прошлом: в 2013 году компания разместила датчики для определения утечек метана на своих автомобилях Street View. Теперь Google приступает к созданию одной из самых подробных карт мировой нефтегазовой инфраструктуры и источников загрязнения метаном. ИИ обучен обнаруживать площадки скважин, насосные станции, резервуары для хранения и другую инфраструктуру ископаемого топлива. Эти данные помогут идентифицировать источники загрязнения и затем принять меры по снижению утечек. На сегодняшний день в США на утечки уходит примерно 1 процент годовой добычи газа, что составляет 6,5 миллионов тонн метана в год.

­К сожалению, устранения этих утечек недостаточно для достижения глобальных климатических целей. По мнению радикальных экологов, только переход на чистую энергию может остановить изменение климата. Идя навстречу их требованиям, Google пообещала прекратить создание специальных инструментов ИИ для увеличения добычи нефти и газа. Однако защитники окружающей среды не удовлетворены и требуют от Google разорвать все существующие контракты с компаниями, работающими на ископаемом топливе.

Жителя американской Калифорнии приговорили к тюремному заключению за реализацию мошеннической схемы по привлечению средств от инвесторов на постройку предприятий по добыче метана из коровьего навоза.

Источник изображения: Pete Linforth / pixabay.com

В минувший понедельник 66-летнего Рэя Брюэра (Ray Brewer) из калифорнийского Портервилла приговорили в шести годам и девяти месяцам лишения свободы в федеральной тюрьме за многолетнюю аферу, в результате которой инвесторы потеряли $8,75 млн. По версии обвинения, Брюэр реализовывал мошенническую схему с 2014 по 2019 гг., уверяя инвесторов в намерении построить сеть предприятий с анаэробными биореакторами в калифорнийских округах Фресно, Керн, Кингс и Туларе, а также в штате Айдахо. Эти установки при помощи микроорганизмов преобразуют биоразлагаемый материал — коровий навоз — в метан. Продажа этого метана, уверял Брюэр, способна принести инвесторам чистую прибыль в размере 66 % от инвестиций, а также обеспечить налоговые льготы по программам «зелёной» энергетики.

Мошенник привозил инвесторов на экскурсии по молочным заводам, на которых якобы планировал установить биореакторы, и утверждал, что сумма инвестиций в проект составила несколько миллионов долларов. Своим жертвам он предъявлял поддельные договоры аренды с владельцами молочных заводов, фальшивые кредитные договоры с банками и контракты с многонациональными компаниями, а также сфабрикованные фото строящихся предприятий. Средства инвесторов поступали на различные банковские счета, но тратились они на нужды самого Брюэра: он скупал землю, построил частный дом и приобрёл несколько пикапов Dodge Ram. Чтобы успокоить обманутых инвесторов, он предъявлял им не соответствующие действительности графики, поддельные счета-фактуры, отчёты о выработке электроэнергии и снова сфабрикованные фотографии. Некоторым инвесторам он вернул средства, которые получил от других инвесторов.

Когда мошенническая схема раскрылась, инвесторы подали на него в суд и выиграли иски. Пытаясь уйти от ответственности, Брюэр переехал в штат Монтана и сменил имя, но его всё-таки нашли и арестовали.

Известный производитель сельхозтехники компания New Holland разработала трактор, работающий на коровьем навозе. Конечно, работает этот чудо-трактор не непосредственно на навозе, а на сжиженном метане. И вот его-то как раз легко производить из коровьего навоза.

Источник изображения: SWNS

Подобное применение отходов животноводства может принести целый ряд преимуществ для фермеров:

• сокращение вредных выбросов в атмосферу;
• снижение налогов на загрязнение окружающей среды;
• экономия весьма недешёвого дизельного топлива;
• переход к самодостаточной экономической модели.

И, что очень важно, это может спасти популяцию фермерских коров от участившихся в последнее время нападок «зелёных» активистов.

Утверждается, что новаторский трактор T7 мощностью 270 л.с. не уступает по производительности стандартным дизельным версиям. Прорывная технология была разработана британской компанией Bennamann, которая занимается исследованиями и разработками в области производства биометана уже более десяти лет.

В основных чертах процесс выглядит следующим образом: результаты жизнедеятельности стада, состоящего всего из 100 коров, превращаются в топливо, называемое «летучим метаном», при помощи специального оборудования для производства биометана на ферме. Криогенный бак, установленный на тракторе, поддерживает метан в жидкой форме при температуре -162 °C. Работа на метане обеспечивает трактору такую же мощность, как дизельное топливо при значительном снижении выбросов. Его испытали во время пилотного запуска на ферме в Корнуолле, где выбросы углекислого газа сократились с 2500 метрических тонн до 500 метрических тонн всего за год.

«Трактор T7, работающий на жидком метане, — это реальный шаг к углеродной нейтральности мировой сельскохозяйственной отрасли и реализации экономики замкнутого цикла», — сказал соучредитель Bennamann Крис Манн (Chris Mann). Компания также изучает возможности более широкого использования этой технологии и надеется, что однажды её можно будет использовать для зарядки электромобилей в сельской местности.

Local Enterprise Partnership (LEP) — Партнерство местных предприятий Корнуолла и островов Силли в настоящее время совместно финансирует исследование по оценке масштабов выбросов метана в Корнуолле, где находится штаб-квартира Bennamann. Изучаются текущие выбросы с таких объектов, как молочные фермы и очистные сооружения. Также будет изучено потенциальное использование биометана в качестве топлива для транспорта и сельского хозяйства.

«Если мы сможем сделать нашу сельскохозяйственную отрасль энергонезависимой в условиях резкого роста себестоимости и цен на энергоносители, сократив при этом выбросы, то мы сможем обеспечить огромный экономический рост для сельских сообществ и повысить продовольственную безопасность», — говорит председатель LEP Марк Даддридж.

Стоит отметить, что потенциал данной технологии не ограничивается сельским хозяйством или географией. Это глобальная инициатива, которая может оказать огромное влияние по всему миру.

Можно не сомневаться, что переводу на электротягу и водородное топливо подвергнутся не только легковые и грузовые автомобили, но и строительная, горнодобывающая, а также сельскохозяйственная техника. Марка New Holland уже продемонстрировала образец лёгкого электрического трактора с элементами автопилота, выпуск которого будет освоен в конце следующего года. Модель ориентирована прежде всего на использование в сельском хозяйстве.

Источник изображения: CNH Industrial, Engadget

Трактор T4 Electric оснащён электродвигателем мощностью 120 лошадиных сил, его максимальная скорость ограничена 40 км/ч. О способности трактора работать без подзарядки на протяжении всей смены говорится уклончиво, но тяговую батарею можно будет полностью зарядить за один час — например, во время обеденного перерыва, хотя для этого и потребуется специальное мощное зарядное устройство.

Реализована и функция электроснабжения внешних потребителей. К специальным розеткам на борту трактора можно подключать электроинструмент или снабжать энергией целый частный дом в случае отсутствия напряжения в стационарной электросети. Трактор можно оснащать различным навесным оборудованием, включая гидравлическое. Набор камер и датчиков позволяет автоматизировать управление трактором, но пока не до конца понятно, в какой степени. Предусмотрено управление со смартфона — по крайней мере, в части запуска силовой установки. Как утверждает производитель, электрический трактор в эксплуатации может оказаться до десяти раз выгоднее дизельного, поскольку требует меньше расходов на пополнение запаса хода и обслуживание. Кроме того, менее шумная силовая установка позволяет ему работать по ночам и в непосредственной близости от животных.

Одновременно New Holland продемонстрировала образец трактора T7 Methane Power LNG, работающего на сжиженном метане. Последний вид топлива фермеры теоретически смогут получать из навоза — при наличии в хозяйстве соответствующей установки. Когда подобная машина начнёт выпускаться серийно, пока не сообщается. Остаются за рамками анонса и цены, но производитель делает упор на снижение эксплуатационных расходов, которое в долгосрочной перспективе позволит оправдать инвестиции в новую технику.