供暖需求在康奈爾大學的能源使用中占有很大的比重,在供暖高峰期會出現短缺現象。該校正在開發一個地熱項目,從地下3-4公里處提取熱水提供熱量。這將提供足夠的基礎供暖,但在經濟上無法滿足高峰期的需求。

為了滿足冬季對更多熱量的需求,研究人員提出了一個系統,將學校奶牛場(容納600頭奶牛)的牛糞轉化為甲烷和其他產品。該方法采用了一個三階段的過程,首先用微生物對牛糞進行生物消化,產生沼氣,這是二氧化碳和甲烷的混合物。隨后是第二階段,將消化后的糞便轉化為一種生物原油,再加上一種叫做氫炭的物質,成為一種很好的土壤改良劑。最后一個階段將第一步產生的二氧化碳與湖水可再生電解產生的氫氣結合起來,以生物方式產生可再生天然氣,即RNG。這種最終產品可以注入天然氣網,就像風力渦輪機和太陽能電池板的電力返回電網一樣。
"擬議的系統每年將生產約9.09億升RNG,"作者Nazih Kassem說。"這可以提供97%的年峰值供熱總需求。其余的部分可以通過購買天然氣、增加康奈爾大學的奶牛群規模或利用校園食堂的食物垃圾進行共同消化來滿足。再增加19頭奶牛,RNG產量就足以滿足年均高峰期的供暖需求。"
論文標題為《Sustainable district energy integrating biomass peaking with geothermal baseload heating: A case study of decarbonizing Cornell's energy system》。