13 آوریل 2022 -توسط بث برمهل، آزمایشگاه ملی آرگون
گاز طبیعی تجدیدپذیر (RNG) که از طریق فرآیندی ایجاد می شود که با زباله های آلی از منابعی مانند دام شروع می شود، به کربن زدایی بخش حمل و نقل کمک می کند. پایگاه داده RNG Argonne پروژه های حمل و نقل را ردیابی می کند. اعتبار: Shutterstock/Rudmer Zwerver
گاز طبیعی تجدیدپذیر (RNG) که از زباله های آلی ساخته شده است، به سرعت به عنوان یک منبع سوخت جایگزین با پتانسیل کاهش قابل توجه انتشار گازهای گلخانه ای در حال افزایش است.ماریان مینتز، تحلیلگر اصلی سیستم های حمل و نقل در آزمایشگاه ملی آرگون در وزارت انرژی ایالات متحده، گفت که علاقه عمومی و خصوصی به این سوخت کم کربن که زباله ها را به انرژی تبدیل می کند، در سال های اخیر به طور شمگیری افزایش یافته است.
آرگون یک پایگاه داده از پروژه های حمل و نقل گاز طبیعی تجدیدپذیر که در حال حاضر در حال بهره برداری یا در حال ساخت هستند، نگهداری می کند.این پایگاه داده که بر روی یک پلت فرم مبتنی بر اکسل ساخته شده است، فهرست جامعی از پروژه هایی را ارائه می دهد که بیوگاز را برای تزریق خط لوله یا توزیع در محل به عنوان سوخت خودرو ارتقا می دهند.
همراه با سازمان غیرانتفاعی Energy Vision، Argonne این پروژه ها را در پنج سال گذشته پیگیری کرده است و رشد پایدار و سریعی را ثبت کرده است. داده ها نشان می دهد که بین سال های 2019 تا 2021، تعداد پروژه های عملیاتی، در دست ساخت یا برنامه ریزی شده برای حمل و نقل از 219 به 402 پروژه افزایش یافته است که افزایش 85 درصدی را نشان می دهد.
مینتز گفت: گاز طبیعی تجدیدپذیر یک گزینه بسیار جذاب برای کربن زدایی حمل و نقل سنگین است که انجام آن بسیار دشوار است RNG .یک “سوخت قطره‌ای” است، به این معنی که هر موتور گاز طبیعی می‌تواند از RNG مانند گاز طبیعی فسیلی استفاده کند RNG. از فناوری و زیرساخت‌های موجود استفاده می‌کند و نیازی به اصلاح موتور نیست RNG. را می‌توان در هر خط لوله‌ای منتقل کرد. استفاده از RNG در وسایل نقلیه بزرگتر مانند کامیون های سنگین و اتوبوس، اثرات مخرب انتشار گازوئیل بر کیفیت و سلامت هوا را کاهش می دهد.
در حالی که گاز طبیعی فسیلی از اعماق زیر سطح زمین می آید، RNG از زباله های آلی در اطراف ما در محل های دفن زباله، مزارع و عملیات دامداری، کارخانه های فاضلاب و تاسیسات پردازش مواد غذایی ایجاد می شود.
این ضایعات در حین تجزیه، بیوگاز متشکل از متان را منتشر می‌کنند، گاز گلخانه‌ای قدرتمندی که در صورت انتشار در اتمسفر، آسیب‌رسان‌تر از دی اکسید کربن است. بیوگاز جذب، خالص و فشرده می شود تا تبدیل به RNG شود که به بیومتان نیز معروف است.
RNG از دو طریق به محیط زیست کمک می کند. همراه با کاهش انتشار گازهای گلخانه ای از متان که در غیر این صورت منتشر می شد، RNG می تواند برای سوخت رسانی به کامیون هایی که به طور معمول سوخت های فسیلی را می سوزانند استفاده شود. وسایل نقلیه بزرگترین منبع انتشار گازهای گلخانه ای هستند که گرما را در جو به دام می اندازند و سیاره را گرم می کنند.
در حال حاضر، RNG در درجه اول به عنوان جایگزینی برای گاز طبیعی معمولی استفاده می شود که خود جایگزینی برای دیزل در وسایل نقلیه سنگین مانند نیمه است. در حالی که خودروهای برقی اکنون یک راه حل قابل دوام و انرژی پاک هستند، کامیون های سنگین برای برق رسانی موفقیت آمیز به زمان بیشتری نیاز دارند و RNG را به سوخت خوبی برای کربن زدایی کوتاه مدت در خودروهای بزرگ تبدیل می کند.
در حالی که تحقق سایر راه حل های کربن زدایی حمل و نقل سال ها طول می کشد، پروژه های RNG به سرعت نتایج را نشان می دهند.
داده های آرگون نشان می دهد که در سال 2021، 230 تأسیسات عملیاتی RNG به تنهایی بیش از 59 میلیون MMBtus، معادل بیش از 459 میلیون گالن گازوئیل، تولید کردند که برای سوخت 50000 کامیون زباله کافی است. این رشد نشان دهنده افزایش 30 درصدی ظرفیت تولید از سال 2020 است.
رشد تولید و استفاده از RNG ارتباط نزدیکی با مشوق های فدرال و ایالتی دارد که در حال گسترش هستند. به عنوان مثال، کالیفرنیا از طریق استاندارد سوخت کم کربن خود (LCFS)، که بر کاهش محتوای کربن سوخت های مورد استفاده در ایالت تمرکز دارد، اعتبار اعطا می کند.
مینتز گفت: «دیگر ایالت ها در مسیری مشابه کالیفرنیا حرکت می کنند. اورگان و واشنگتن استانداردهای سوخت پاک را پذیرفته اند و چندین ایالت دیگر نیز در حال بررسی قوانین مشابه هستند.
پایگاه داده Argonne پروژه های RNG را بر اساس مواد اولیه ردیابی می کند: زباله های مواد غذایی، محل های دفن زباله، دام/کشاورزی و فاضلاب شهری. بیشتر پروژه های RNG شامل محل دفن زباله است، اما همه دسته های مواد اولیه در حال رشد هستند.
مینتز گفت: «تقاضا در حال حاضر برای پروژه‌های RNG با شدت کربن پایین‌ترین میزان است، اما بازاری برای همه پروژه‌های مواد اولیه وجود دارد».
پروژه ها از نظر اندازه، دامنه و هزینه، از لبنیات فردی گرفته تا خوشه های پنج مزرعه یا بیشتر، تا محل های دفن زباله که RNG کافی برای جابجایی میلیون ها گالن گازوئیل تولید می کنند، طیف وسیعی را انجام می دهند. به عنوان مثال، McCommas Bluff Landfill، دالاس، متعلق به شهر دالاس و شرکای انرژی پاور، RNG را ایجاد کرده و آن را به زیرساخت خط لوله تزریق می کند RNG. عمدتاً برای تولید برق تجدیدپذیر توسط یک شرکت شهری کالیفرنیا استفاده می شود.
چندین توسعه‌دهنده بزرگ در حال ساخت چندین پروژه محل دفن زباله هستند، در حالی که پروژه‌های دیگر در مقیاس کوچک‌تر عمل می‌کنند. محل دفن زباله پریش سنت لندری در اوپلوساس، لوئیزیانا، RNG را برای یک ایستگاه سوخت رسانی در محل تولید می کند که ماشین های اداره کلانتر و کامیون های سبک و وانت را تامین می کند. در مدیسون، ویسکانسین، محل دفن زباله شهرستان Dane به عنوان یک پروژه در مقیاس کوچک برای حدود 30 وسیله نقلیه آغاز شد و از آن زمان با تسهیلات 28 میلیون دلاری برای ایجاد RNG گسترش یافته است.
و پروژه های RNG در مسیر شتاب گرفتن هستند. پتانسیل تولید داخلی RNG 10 تا 20 برابر بیشتر از تولید فعلی تخمین زده می شود.
مینتز می‌گوید RNG تنها یک بخش از استراتژی کربن‌زدایی کلی است و نه کل راه‌حل.
مینتز گفت: تا زمانی که فناوری‌ها و زیرساخت‌های انتشار صفر در دسترس و مقرون به صرفه نباشند، به فناوری‌های انتشار نزدیک به صفر نیاز است. گاز طبیعی تجدید پذیر بخشی از مجموعه راه حل ها است.
