Abstract
There are significant resources of coal on the planet. It is likely that a lot of this coal will be combusted. A 1 GWe coal power plant operating at 35% electrical efficiency and a capacity factor of 75% produces 6.77 million tonnes of CO2 per annum. A closed cultivation system with a carbon capture efficiency of 80% allows production of 2.69 Mt of micro-algal (volatile solids), in a foot print of 19,200 ha for a tubular photo-bioreactor (PBR) and 34,000 ha for a Flat Plate PBR. An open system (raceway pond) at a carbon capture efficiency of 50% produces 1.68 Mt of micro-algal (volatile solids) and requires a footprint of 52,303 ha. Employing a three stage sequential process (combining dark fermentation, photo fermentation and anaerobic digestion) to produce bio-hydrogen and bio-methane from the micro-algae could potentially generate 35% of the primary energy in the coal in the form of renewable gaseous fuel if a closed system of cultivation is used. This is sufficient to fuel 600,000 cars per annum. In the cultivation of micro-algae, pumping and circulation is a considerable parasitic energy demand. The ratio of energy output (gaseous biofuel) to energy input (pumping and circulation) is less than 1 for all the three cultivation systems assessed, ranging from 0.71 for raceway ponds to 0.05 for a tubular PBR. If coal powered electricity is the source of this parasitic energy then a tubular PBR system produces more CO2 than the CO2 captured by the micro-algae.
บทคัดย่อ
มีทรัพยากรที่สำคัญของถ่านหินในโลก มันมีแนวโน้มว่าจำนวนมากของถ่านหินนี้จะถูกเผาไหม้ โรงไฟฟ้าถ่านหิน 1 GWe การดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพไฟฟ้า 35% และเป็นปัจจัยของความจุ 75% ผลิต 6,770,000 ตัน CO2 ต่อปี ระบบการเพาะปลูกปิดด้วยประสิทธิภาพคาร์บอน 80% ช่วยให้การผลิต 2.69 Mt ไมโครสาหร่าย (ของแข็งระเหย) ในการพิมพ์เท้าของ 19,200 เฮกเตอร์สำหรับหลอดภาพเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ (PBR) และ 34,000 เฮกเตอร์สำหรับ PBR จานแบน . ระบบเปิด (ร่องน้ำบ่อ) ที่มีประสิทธิภาพคาร์บอน 50% ผลิต 1.68 Mt ไมโครสาหร่าย (ของแข็งระเหย) และต้องมีรอยเท้าของ 52,303 ไร่ จ้างสามขั้นตอนกระบวนการตามลำดับ (รวมหมักมืดหมักภาพและการย่อยอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจน) ในการผลิตไบโอไฮโดรเจนและไบโอมีเทนจากสาหร่ายขนาดเล็กอาจจะสร้าง 35% ของพลังงานหลักในธุรกิจถ่านหินในรูปแบบของก๊าซเชื้อเพลิงทดแทน ถ้าเป็นระบบปิดของการเพาะปลูกจะใช้ นี้จะเพียงพอที่จะเป็นเชื้อเพลิง 600,000 คันต่อปี ในการเพาะปลูกของไมโครสาหร่ายสูบน้ำและการไหลเวียนเป็นความต้องการพลังงานมากกาฝาก อัตราส่วนของการส่งออกพลังงาน (ก๊าซเชื้อเพลิงชีวภาพ) เพื่อป้อนพลังงาน (สูบน้ำและการไหลเวียน) น้อยกว่า 1 สำหรับทั้งสามระบบการเพาะปลูกการประเมินตั้งแต่ 0.71 สำหรับบ่อร่องน้ำ 0.05 สำหรับ PBR ท่อ ถ้าไฟฟ้าพลังงานถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานกาฝากนี้แล้วระบบ PBR ท่อผลิต CO2 มากกว่า CO2 ที่ถ่ายโดยไมโครสาหร่าย
การแปล กรุณารอสักครู่..
