Ketika Resourceful Earth Limited mengumumkan akan membangun fasilitas untuk mengubah 35.000 ton limbah makanan lokal menjadi listrik setiap tahun — cukup untuk menyediakan 80 persen energi ke kota terdekat, Keynsham, Inggris — perusahaan menjadi yang terbaru untuk menggunakan anaerob pencernaan untuk mengurangi limbah, menghasilkan energi dan mengurangi emisi karbon. Lokalisme diambil pada kesimpulannya, bukan hanya apa yang dibeli komunitas, tetapi juga apa yang dihilangkannya.
"Itu rencana ideal kami, untuk membuat ... sebuah sistem di mana kami sebenarnya merupakan loop tertutup, " kata Jo Downes, manajer merek untuk Resourceful Earth. “Semuanya serba lengkap. Limbah makanan dihasilkan oleh komunitas, dikonversi menjadi listrik, dan kembali ke komunitas itu lagi. Ini mandiri. "
Pencernaan anaerob, sebagai cara mengubah biomassa menjadi energi, telah dipraktekkan selama ratusan tahun, tetapi upaya di Keynsham adalah salah satu indikator pematangan teknologi. Karena fokus di seluruh dunia telah beralih ke energi terbarukan, pencernaan anaerob telah mulai menjadi sumber energi yang layak secara ekonomi yang memanfaatkan manusia dengan cara yang paling boros — dan paling kreatif. Kotamadya setempat, termasuk fasilitas air limbah, serta perusahaan swasta dan bahkan Departemen Energi menyesuaikan teknologi untuk membuatnya lebih efisien dan praktis.
"Pencernaan anaerob sangat menarik karena merupakan cara yang relatif mudah dan alami untuk mengubah beragam limbah kompleks menjadi gas bahan bakar sederhana, " kata David Babson, manajer teknologi di Kantor Teknologi Energi Bioenergi Kantor Departemen Energi AS. “Menutup loop limbah dan memulihkan energi dari limbah memberikan peluang besar untuk secara simultan meningkatkan pengelolaan limbah dan mengatasi perubahan iklim.”
Teknologi itu sendiri agak sederhana. Lekatkan campuran bahan organik lembab seperti limbah dapur, atau limbah dari manusia atau pertanian atau fasilitas pemrosesan makanan, dalam wadah bebas oksigen dengan bakteri anaerob alami. Limbah terurai melalui empat proses berturut-turut yang berbeda, pada akhirnya melepaskan karbon dioksida, air, metana, dan bubur gelap bahan organik dan nutrisi yang disebut digestate. Metana disedot, dan disuling untuk digunakan sebagai bahan bakar, atau dibakar untuk menggerakkan turbin.
Distrik East Municipal Municipal District di California Utara, menyadari bahwa dalam proses pengolahan air limbah dari rumah tangga, pertanian dan fasilitas pemrosesan makanan, mereka dapat menambahkan langkah untuk menghasilkan sebagian energi mereka sendiri. (EBMUD) Pengolahan limbah adalah proses yang intensif energi, dan dengan pemasangan 11 unit pencernaan anaerob dan tiga turbin, EBMUD sekarang menghasilkan 135 persen dari kebutuhan energinya. (EBMUD)Pencernaan anaerob modern dimulai pada industri air limbah. Kotamadya, seperti East Utility Municipal District di California Utara, menyadari bahwa dalam proses pengolahan air limbah dari rumah tangga, pertanian dan fasilitas pengolahan makanan, mereka dapat menambahkan langkah untuk menghasilkan sebagian energi mereka sendiri. Untuk EBMUD, 15 tahun terakhir merupakan perjalanan mencari efisiensi dan kapasitas produksi energi yang lebih besar. Pengolahan limbah adalah proses yang intensif energi, dan dengan pemasangan 11 unit pencernaan anaerob dan tiga turbin, EBMUD sekarang menghasilkan 135 persen dari kebutuhan energinya, meninggalkan daya tambahan yang kemudian dapat dijual, kata Jackie Zipkin, manajer teknik air limbah di sana.
“Salah satu hal yang menarik tentang jenis energi terbarukan yang kami hasilkan adalah bahwa ini 24/7, dan ketika Anda melihat hal-hal seperti matahari dan angin, mereka tidak memiliki kemampuan beban dasar itu, ” kata Zipkin. "Saya pikir semakin banyak minat nasional terhadap energi terbarukan, dan khususnya dari biogas."
Pabrik susu adalah penghasil metana terbesar di California, kata Valentino Taingco, manajer program biomassa di SMUD. (SMUD) Generator ini didorong oleh produk metana. (SMUD) Generator mengubah gas menjadi listrik, yang ditransmisikan melalui saluran listrik ke jaringan SMUD. (SMUD)Sementara itu, selain bekerja dengan hotel dan restoran untuk mengembangkan program pengumpulan limbah makanan, Sacramento Municipal Utility District telah berkembang dengan caranya sendiri, bekerja dengan peternakan sapi perah untuk menyediakan digester di lokasi untuk pupuk kandang dan limbah dari laguna. Pabrik susu adalah penghasil metana terbesar di California, kata Valentino Tiangco, manajer program biomassa di SMUD. Sebagai gas rumah kaca, metana sangat kuat, meskipun tidak berumur panjang; sedikit yang bisa dilakukan tentang belang metana ruminansia, tetapi mengalihkan kotoran ternak ke digester anaerob dapat mengurangi keseluruhan hasil metana, dan distrik utilitas membantu perusahaan susu Sacramento County mendapatkan hibah untuk mengimbangi tingginya biaya awal digester.
Ketika EBMUD, SMUD dan kota-kota lain menyadari bahwa mereka dapat berinovasi di bidang ini, mereka mulai bereksperimen dengan berbagai teknik, campuran dan proses organik, dan membuka jalan untuk proyek-proyek lain yang lebih rumit. Siklus konsumsi dan limbah yang mendorong masyarakat dapat diretas untuk menutup banyak lubang di mana limbah yang berharga dapat terbuang sia-sia. Ini semacam premis "gunakan seluruh hewan", tetapi dengan sampah organik.
Bumi yang berdaya guna juga menutup beberapa loop, menggunakan panas berlebih dari proses untuk mengeringkan serpihan kayu yang digunakan dalam boiler biomassa, dan mengirimkan digestate yang kaya nutrisi ke pertanian untuk digunakan sebagai pupuk. Jika perusahaan dapat menyediakan 80 persen energi kota, seperti yang diklaimnya, ia dapat bertindak sebagai model untuk pencernaan anaerob skala lokal, di mana makanan, energi dan pupuk semuanya menciptakan loop tertutup yang efisien.
Departemen Energi AS bekerja untuk mengoptimalkan distribusi dan rantai pasokan, tetapi yang lebih penting, kata Babson, untuk memperbaiki proses kimia yang mengubah limbah. Jika mereka dapat menghentikan proses pendek, setelah dipecah menjadi alkohol tetapi sebelum transisi menjadi metana dan karbon dioksida, produk dapat disuling menjadi bahan bakar jet, bensin dan produk bernilai tinggi lainnya - yang semuanya akan dianggap terbarukan, karena karbon yang dilepaskan diserap dari atmosfer oleh tanaman yang menjadi makanan, yang menjadi limbah, yang menjadi gas.