It has been observed that employing the natural processes occurring in the Earth’s ecosystem for mitigating the greenhouse gases emission is sustainable. One of the main sources of methane emission is agriculture (rice cultivation and livestock raising). Limiting the cultivation of rice would not be sustainable, as it is the basic source of alimentation for a large share of human population. On the other hand, introducing feed additives which limit the methane production in rumens can be considered sustainable. Another significant source of methane emission are landfills. Utilizing this gas for energy purposes is the most sustainable solution. However, as only part of methane can be used as the source of energy, the natural process of methane oxidation by methanotrophic bacteria occurring in soil may contribute to sustainable reduction of its emissions from landfills.
PL
W artykule zwrócono uwagę, że wykorzystanie naturalnych procesów istniejących w ekosystemie ziemi do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych jest zrównoważone. Jednym z głównych źródeł emisji metanu jest rolnictwo (uprawa ryżu i hodowla bydła). Ograniczenie upraw ryżu nie byłoby zrównoważone, ponieważ ryż jest głównym źródłem żywności dla dużej części populacji ludzkiej. Natomiast wprowadzenie suplementów do paszy bydła ograniczających tworzenie się metanu w żwaczach można uznać za działanie zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju. Innym znaczącym źródłem emisji metanu są składowiska odpadów. Najbardziej zgodne z zasadą zrównoważonego rozwoju jest wykorzystanie tego gazu do celów energetycznych. Ponieważ tylko część metanu daje się wykorzystać do celów energetycznych zwrócono uwagę, że zastosowanie naturalnego procesu zachodzącego w glebie, jakim jest utlenianie metanu przez bakterie metanotroficzne może przyczynić się do zrównoważonej redukcji emisji metanu ze składowisk odpadów.
W artykule przedstawiono podstawowe paradygmaty zrównoważonego rozwoju, zwracając szczególną uwagę na wyczerpywanie zasobów nieodnawialnych, w tym nośników energii. Na zakończenie tej części artykułu, stwierdzono, że konieczne są głębokie zmiany w rozwoju cywilizacji w kierunku równowagi. Analizując politykę energetyczną Brazylii, Francji i USA, po kryzysie energetycznym z roku 1973, zauważono, że skoordynowana polityka krajowa w przypadku Brazylii i Francji, doprowadziła do osiągnięcia wyznaczonych celów. Natomiast Stanom Zjednoczonym nie udało się osiągnąć swoichcelów, opierając się wyłącznie na mechanizmach rynkowych. Powodem tego było to, że poważne zmiany wymagają znacznych nakładów w fazie początkowej zarówno na badania i przynajmniej w pierwszej fazie na komercjalizację. Ponadto, jak pokazuje przykład Francji, utworzenie przedsiębiorstwa państwowegodoprowadziło do ujednolicenia budowy reaktorów jądrowych, co znacznie ograniczyło koszty kapitałowe. W rezultacie we Francji wytwarzana jest najtańsza energia elektryczna. Przestawienie cywilizacji w kierunku zrównoważonego rozwoju jest jeszcze bardziej złożonym przedsięwzięciem, ponieważ obejmuje również aspekty społeczne, które nie mogą być wewnętrznie regulowane przez mechanizmy rynkowe. Dlatego, według autorów, nie jest możliwe, wprowadzanie zrównoważonego rozwoju bez wiodącej roli państwa.
Najbardziej zrównoważonym sposobem zagospodarowania stałych odpadów komunalnych jest współspalanie frakcji palnych w piecu cementowym. Pozwala to zwiększyć odzyskiwania energii i zmniejszyć wpływ na środowisko, poprzez immobilizację wszystkich popiołów w strukturze klinkieru oraz neutralizację kwaśnych gazów w środowisku alkalicznym w piecu cementowym. W przypadku Lublina około 32,5% lubelskich komunalnych odpadów stałych jest stosowany jako alternatywne paliwo do produkcji cementu. Umożliwia to odzyskanie około 0,77 PJ energii co pozwala zaoszczędzić 35066 Mg paliwa. Zyski to 2,204 mln zł dla gminy Lublin i aż 5,51 mln zł dla cementowni.
Różne podejścia do odzysku energii z osadów ściekowych zostały ocenione z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju. Badano proces anaerobowej fermentacji (AD) do produkcji biogazu i szybkiej pirolizy do produkcji biooleju. Zastosowanie procesu AD umożliwia odzysk energii z osadów ściekowych w znacznym stopniu w postaci biogazu, a przefermentowany osad nadal zawiera duże ilości substancji organicznych ze znaczny potencjał do odzysku energii. Wykorzystanie szybkiej pirolizy pozwala przede wszystkim na przekształcenia energię w osadach na bioolej, a jego parametry energetyczne silnie zależą od właściwości osadów, w szczególności zawartości VS. Połączona procedura, oparta na AD, a następnie szybkiej pirolizie i uproszczona wykorzystująca tylko szybką pirolizę były również badane. Połączona procedura miała większą sprawność przemiany energii niż uproszczona; badania dla dwóch osadów surowych pokazują, że średnio połączona procedura uzyskała potencjał konwersji energii wynoszący około 78%, o 14% większy w porównaniu do procedury uproszczonej.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.