冬天，天气越来越冷，取暖逐渐成为重中之重。为了使用更清洁的能源抵御严酷的寒冷，美国康奈尔大学的研究小组集中研究了校园和世界其他地方的牛棚中600头牛的粪便，人们为它们开发了大型的科学装置。加热。 2006年10月，12所大学的校长参加了亚利桑那州立大学的会议[1]。会议结束后，发起人向近400所美国学校发出了邀请函，希望他们能够加入会议中提出的计划-美国大学和学院。大学校长的气候承诺（ACUPCC）。这项承诺的主要目标是呼吁所有美国的大学和大学加入减少温室气体排放的行动。康奈尔大学是最早签署这一承诺的常春藤盟校之一[2]。签署两年后，康奈尔大学提出了“气候行动计划”。 （气候行动计划，CAP），该计划计划在2035年实现碳中和目标[3]，即通过各种方法完全抵消碳排放。康奈尔大学位于美国东北部的伊萨卡。年平均气温为摄氏7度。在冬季，平均温度在大约20个月以下低于零下20摄氏度。为了应对严寒，校园内教学楼，实验室和宿舍的供暖需要大量天然气。在此之前，康奈尔大学已经设计了一系列清洁能源基础设施。但是这些系统只能应付校园供暖的基本负荷，研究人员还需要找到可以应对峰值负荷的发电设备。康奈尔大学的奶牛很久以前就被环保科学家视为st子。根据联合国粮食及农业组织的数据，牲畜排放量占人类活动造成的全球温室气体总排放量的16％。据统计，一头母牛每天通过打，放屁和排泄等生理功能可以产生160-320升甲烷。气候变化调查显示，甲烷的吸热能力是二氧化碳的28倍。多年来，科学家们试图改变奶牛的饮食结构，寻找调节奶牛放屁的基因，并给奶牛接种疫苗，以减少奶牛的甲烷排放量。康奈尔大学拥有世界一流的农学专业[5]，因此不乏用于畜牧业研究的资源，并且校园里有成群的牛羊。研究人员查看了校园牛棚中的600头奶牛后，想到了一个主意：每头奶牛平均每天可产生68升湿粪，因此，其中总共有约40吨取暖燃料。校园一天。在学校中利用奶牛的排放物不仅解决了峰值负荷发电所急需的燃料需求，而且还减少了学校中大量的温室气体排放量。受此启发，研究团队设计了生物能源峰值发电系统，相关论文于12月22日发表在《可再生与可持续能源杂志》上[10]。牛粪加热系统的转换过程牛粪发电系统总共分为三个阶段。在第一阶段，研究人员收集了湿的牛粪，并用微生物对其进行了处理，以产生含有甲烷和二氧化碳的沼气。这种沼气是可再生能源。使用这些能源提供校园电力，供暖和运输燃料是一种经济，清洁的能源供应方法。在第二阶段，将牛粪精炼成油。此阶段的处理包括干燥，加热和有机转化。研究表明，每吨干肥可转化12-18亿焦耳的能量。根据加拿大能源效率办公室的数据，一亿焦耳的电力可以为60瓦的灯泡供电6个月。该阶段的副产品是水焦炭（hydrochar），这是一种良好的土地改良剂。在第三阶段中，研究小组将使第一阶段中收集的二氧化碳与水电解产生的氢气发生反应，以产生可再生天然气。康奈尔大学校园内的能源供应系统图。牛粪加热系统在蓝色框中。资料来源：原文，一些名词已被翻译。研究表明，这套生物能源峰值发电系统几乎可以满足康奈尔大学的峰值电力需求。这项研究的作者之一，康奈尔大学（Cornell University）生物与环境工程博士学位候选人，纳粹·卡瑟姆（Nazih Kassem）表示，他们开发的系统“每年可产生9.09亿升可再生天然气。 （这些能量