新研究表明，一种包含水热液化和厌氧消化的两步法，可加快利用食物垃圾制造生物燃料的过程，同时减少碳排放。
“食物垃圾应该具有很高的价值。我们把它当作一种资源，并用它制造可销售的产品。”论文第一作者、康奈尔大学博士后研究员罗伊·波斯马尼克说，“食物垃圾仍然是碳——而且含有大量碳。”
研究人员指出，先进行水热液化、再进行厌氧消化，几乎可以从食物垃圾中提取全部能量。在水热液化过程中，垃圾基本上是在高压下蒸煮，以产生粗制生物油。这种油可以精炼成生物燃料。
剩余的食物垃圾呈水相，微生物可在数日内对其进行厌氧消化。微生物将垃圾转化为甲烷，甲烷可用于商业规模的电力和热能生产。
波斯马尼克说：“如果只采用厌氧消化，你得等上几周才能把食物垃圾转化为能源。”
波斯马尼克说：“与直接使用原始生物质相比，水热处理产生的水相产物更适合厌氧消化中的微生物。将水热处理与厌氧消化结合起来，效率更高、速度也更快。我们说的是，水热液化只需几分钟，厌氧消化器中则需要几天。”
据美国农业部称，食物垃圾是美国市政垃圾填埋场中占比最大的单一废弃物类别。据联合国粮食及农业组织称，全球约三分之一的食物——近13亿吨——被损失或浪费。
在所有工业化国家，食物垃圾每年造成的损失约为6800亿美元。此外，食物垃圾的堆肥和消化处理效率低、速度慢。
波斯马尼克说，在工程流程中先进行水热液化、最后进行厌氧消化，就构成了食物—水—能源之间的关联。
他说：“我们必须减少填埋的废弃物，也必须减少碳足迹。如果不必从地下开采石油来驱动汽车，或者利用厌氧消化生产绿色电力，我们就能增强能源和粮食安全。”
这项研究发表于期刊《生物资源技术》。其他共同作者来自康奈尔大学和智利宗座天主教大学。
这项研究得到了BARD（美国—以色列双边农业研究与发展基金）、康奈尔大学阿特金森可持续未来中心、康奈尔能源研究所，以及智利科学技术基金的支持。
来源：康奈尔大学
原始研究 DOI：10.1016/j.biortech.2017.02.095
