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Diesel dalla latteria

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Il concime liquido dalle aziende lattiere di Scott Brothers nella California è l'ingrediente della stella in proprio combustibile diesel dell'azienda agricola

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La sostenibilità nell'agricoltura è una frase che è usata molto attualmente. Nella sua forma più semplice, è l'operazione circa continua con impatto minimo sull'ambiente. Alle aziende lattiere di Scott Brothers in Moreno Valley, la California, sostenibilità ha raggiunto un livello mai-prima-raggiunto, uno che sta attirando l'attenzione da tutto il mondo.

Il concime svolge un ruolo centrale nel concetto dell'energia dell'azienda agricola “cerchio”: il forte gregge 1.100 mangia l'alimentazione di alta qualità prodotta dai 700 acri dell'azienda agricola, raccolti con macchinario alimentato da un combustibile diesel dello NO--zolfo derivato dal concime delle mucche. Se quello non fosse abbastanza impressionante, il sistema inoltre produce l'acqua di irrigazione, l'acqua potabile, il fertilizzante, la cera d'alto valore, zolfo e sostanze nutrienti importanti, che, secondo Steve McCorkle, permette a questo e agricoltori futuri vero di controllare i loro propri destini.

McCorkle è il CEO delle soluzioni dello spreco dell'AG (AWS) di villaggio di Westlake, di California, del progettista e di installatore del sistema a Scott Brothers. Ha ottenuto l'idea di fabbricazione del diesel dal concime durante gli anni che viaggiano il funzionamento del globo nel settore dell'energia.

«È sembrato a me che gli agricoltori dappertutto sembrassero dividere due molto forti, obiettivi comuni: un desiderio di essere gli amministratori migliori della loro terra e un desiderio di essere indipendente come possibile,» dice.

Allo stesso tempo, quando McCorkle stavano lavorando nei deserti a distanza in Medio Oriente senza l'infrastruttura per le centinaia di miglia, ed i suoi colleghi ha dovuto convertire i gas di scappamento in elettricità e riciclare l'acqua di scarico.

«Ho rend contoere che se potessimo convertire economicamente gli sprechi in combustibile diesel, potremmo rifornire letteralmente la nostra propria esplorazione petrolifera di combustibile – ed anche raggiungere che agricoltori carenti, essere molto più indipendente dal mondo fuori delle loro aziende agricole,» dice.

È sembrato a lui che c'fossero due fattori principali che avrebbero reso la produzione diesel alla fattoria su scala ridotta possibile. Uno era attrezzatura di raffinamento modulare e portatile e, la seconda, un materiale di base residuo con una composizione chimica coerente fare il presupposto del meno costoso. Con concime che misura la fattura del materiale di base, McCorkle ha cominciato nel 2006 a lavorare alla tecnologia di raffinamento. Da ora al 2012, stava collaborando con i fratelli di Scott, che stavano osservando duro quel punto affinchè le soluzioni si occupassero di nuovi regolamenti del carico del sale di spartiacque e dell'acqua freatica – e un divieto imminente di applicazione del concime i raccolti foraggeri per inizializzare. Con un certo aiuto di finanziamento dalla Commissione di energia della California (la CCE), il sistema pilota corrente era in servizio a Scott Brothers da ora ad aprile 2015.

Come funziona

Il sistema in primo luogo rimuove quasi tutti i solidi in sospensione e 40 per cento dei solidi dissolti dal concime liquido della latteria. Alcuna dell'acqua estratta più ulteriormente è purificata per renderla potabile (e quindi rispondere alle esigenze di applicazione del concime specifiche ad un'agenzia regolatrice dello stato regionale). I solidi entrano in gassificatore di pirolisi e gli syngas risultanti è purificato. Facendo uso del processo di 90 anni ben-provato di Fischer-Tropsch (FT), l'idrogeno ed il carbonio nel gas è convertito in prodotti diesel rinnovabili completamente senza zolfo. Una cera raffinata (degno fino a tre volte il prezzo di diesel) può essere elaborata più ulteriormente e/o essere mescolata con i combustibili quale cherosene – un flusso di guadagno supplementare significativo dell'azienda agricola. AWS può anche recuperare lo zolfo elementare ed altre sostanze nutrienti dal processo per la vendita o la riutilizzazione sull'azienda agricola.

Sfide lungo la strada

Così hanno potuto essere immaginate, le transenne significative si sono presentate durante gli anni di sviluppo di tecnologia di AWS, con il pensiero ed i regolamenti convenzionali che completano la lista.

«Le autorizzazioni d'esercizio sono molto difficili da ottenere quando la tecnologia è nuova,» McCorkle spiega. «Le concessioni e gli incentivi sono generalmente - disponibile per i nuovi concetti ed i sistemi commerciale-provati, ma non è facile per “fra” i concetti di tecnologia come cui abbiamo sviluppato, facendo uso di nuovi potenziamenti da rendere il processo di FT economicamente possibile su un su scala ridotta, per guadagnare il contributo finanziario.»

Quando era tempo di installare a Scott Brothers, più edizioni di finanziamento e del permesso sono venuto su.

«Non siamo stati permessi neppure muovere l'attrezzatura di AWS verso l'azienda agricola fino ad assicurare «il permesso del cavo” (distretto della gestione di qualità dell'aria della costa sud, SCAQMD),» McCorkle ci ricordiamo. «Sebbene AWS abbia ottenuto precedentemente uno di questi permessi ad un altro sito dell'azienda agricola ed ha pagato accelerare le applicazioni del permesso dello Scott Brothers, ha richiesto molto tempo verificarsi. Infine abbiamo ricevuto l'aiuto dall'ufficio del governatore dell'affare e dello sviluppo economico.»

La concessione della CCE ha richiesto che il progetto ottenesse un'esenzione da CEQA (Legge di qualità ambientale di California) ed il solo modo fare che era di sviluppare una struttura temporanea per riparare l'attrezzatura di AWS.

«Questa è grande di una struttura coperta di tessuto che abbiamo ancorato alla terra con i container standard,» spiega McCorkle. «La contea ha stipulato che abbiamo dovuto fornire i disegni di ingegneria di intera funzione, compreso gli sforzi che i container avrebbero incontrato. Abbiamo dovuto impiegare un ingegnere alle modifiche di progettazione per indirizzare il vento ed altre forze che trasversali i container incontrerebbero sull'azienda agricola.»

Considerando lungo, AWS si è assicurato che il suo sistema superasse i regolamenti della California più rigorosi.

«Scott Brothers ci ha convinti che che se potessimo soddisfare e superare queste richieste, potremmo poi rispettare e superare tutte le norme attraverso il globo,» dice McCorkle. «Un esempio di questo sarebbe i solidi dissolti totali zero (TDS) le restrizioni di caricamento del sale e del mandato nello spartiacque. Stiamo provando che possiamo soddisfare queste richieste dure con la tecnologia da solo, come abbiamo fatto a Scott Brothers, mediante l'eliminazione i tutti sali e TDS dall'acqua e la produzione dello scarico dell'acqua potabile. Una volta che quello è stato riconosciuto, possiamo potere provare che possiamo aggiungere le certe somme di TDS nel suolo sotto forma di biochar.»

McCorkle aggiunge il AWS biochar combina i due elementi chiave degli ammendante del terreno, del carbonio e dei micronutrienti sani, in un prodotto, con lo stesso contenuto del concime crudo ma senza le edizioni potenziali dell'acqua freatica e della superficie. Ecco perché ha deciso di concentrare gli sforzi di gassificazione sulla produzione del prodotto biochar ricco di sostanza e sfrutta che prima che altri gassificatori del concime potrebbero ottenere permessi nella California di produrrla.

Attualmente, il sistema pilota ai convertiti di Scott Brothers circa 12 per cento del concime gassificato della latteria a combustibile diesel al giorno e circa 88 per cento in prodotti biochar ed altri. Per essere commercialmente un possibile, l'operazione 24-7 e per completare “il cerchio di energia,” il modulo di produzione dei combustibili liquidi dovrà essere upsized.

«Ora stiamo facendo domanda per una concessione della CCE di fase II per compire questo,» dice McCorkle. «Poi andremo commercializzare con la nostra nuova progettazione del gassificatore, cominciando dai sistemi biochar sulle aziende agricole per aiutare gli agricoltori a soddisfare le loro richieste del permesso mentre vendiamo e/o accumulando biochar come materiale di base per la produzione futura del combustibile biologico di FT nelle piante centrali. Biochar è un materiale di base eccellente per produzione del combustibile biologico di FT che non ha una durata di prodotto in magazzino.»

Nella riflessione sul processo completo, McCorkle non ha niente ma elogio per Scott Brothers, che descrive come «partner eccezionale nel superamento delle sfide numerose.» E mentre era oneroso, crede che il processo dell'aiuto dei regolatori capire i vantaggi del concetto di AWS sia stato molto proficuo a causa di nuovi norme e regolamenti che stanno creare.

«Sebbene questo approccio possa essere molto che richiede tempo e costoso,» nota, «crediamo che lavorare direttamente con i regolatori ed i consegnatari sia infine il migliore modo avere la soluzione di AWS diventi standard per creare i centri di profitto futuri da concime.»

McCorkle crede forte che creare i centri di profitto possibili da concime abbia il più alto impatto verso rendere le operazioni del bestiame più sostenibili.

«Il cerchio del AWS “di energia” concetto sta funzionando una volta bene sui diversi allevamenti, il cerchio si svilupperà per includere altre aziende agricole e materiali di base organici della biomassa nella comunità, quindi riducente l'orma del carbonio di intera comunità,» dice. «Questo solleverà i crediti risultanti del carbonio e le opportunità di finanziamento per le soluzioni sostenibili che miglioreranno l'economia agricola come pure l'ambiente. Molte tali opportunità della comunità esistono mondiale e la soluzione di AWS può essere riportata in scala ed adattata per soddisfare le esigenze di tutta la comunità.»

Biochar ed acqua dai digestori dei rifiuti alimentari

AWS inoltre sta funzionando per accettare i materiali per i suoi sistemi dai digestori anaerobici che alimento di processo ed altri rifiuti organici. Alla fine di luglio, AWS ha firmato un accordo eseguire una serie di prove di verdure della serra controllata facendo uso dell'acqua di fertirrigazione e biochar da un sistema di AWS che elabora “il digestate anaerobico dei rifiuti alimentari,” oltre all'acqua di fertirrigazione e biochar elaborata da concime. McCorkle dice che questo è molto emozionante perché il digestate anaerobico solitamente è considerato uno spreco che è sempre più difficile da permettere per l'applicazione della terra nella sua forma cruda, ma l'acqua a valore aggiunto di fertirrigazione e biochar può essere permessa prontamente.