Das POWER-Interview: Das Energiepotenzial der amerikanischen Landwirtschaft nutzen

Ein Großteil der Innovationen im Stromerzeugungs- und Energiesektor dreht sich um Effizienz. Unternehmen arbeiten daran, eine zuverlässige und belastbare Stromversorgung sicherzustellen und gleichzeitig die Emissionen zu reduzieren.

Zu diesen Effizienzmaßnahmen gehören auch Technologien zur Verbesserung der Nachhaltigkeit, darunter Recycling, sauberere Kraftstoffe und die Bereitstellung alternativer Stromversorgungsarten. Unternehmen wie Clean Energy Technologies (CETY) mit Hauptsitz in Costa Mesa, Kalifornien, haben das Ziel, emissionsfreien und kostengünstigen Strom zu liefern und dabei unter anderem das Potenzial von Wärme und Biomasse auszuschöpfen.

Kam Mahdi, CEO von CETY, sprach kürzlich mit POWER über die Produkte und Dienstleistungen der Gruppe und wie sie mit den Zielen für saubere Energie in verschiedenen Sektoren, einschließlich der Landwirtschaft, im Einklang stehen. Er sagte, es gebe einen „Paradigmenwechsel in der Art und Weise, wie wir das Energiepotenzial wahrnehmen und nutzen“. von amerikanischen Farmen.“ Mahdi leitet CETY seit der Gründung des Unternehmens im September 2015. Zuvor war er CEO von Probe Manufacturing, einem Beschleuniger für die Elektronikfertigung und Produktentwicklung. Seine Idee eines Produktentwicklungsbeschleunigers veranlasste seine Gruppe zur Übernahme von General Electric Heat Recovery Solutions, was die Position von CETY auf den Märkten für erneuerbare Energien und Energieeffizienz gestärkt hat.

Mahdi erörterte, wie der Clean-Cycle-Generator des Unternehmens die Rückgewinnung von Abwärme zur Umwandlung in Strom ermöglicht und wie CETY Abfallprodukte aus verschiedenen Branchen – darunter Landwirtschaft, Fertigung und Abwasserbehandlung – in Strom und Produkte wie Biokohle, einen wichtigen Teil davon, umwandelt der regenerativen Landwirtschaft. Das Unternehmen entwickelt auf globaler Ebene weiterhin Technologien zur Wärmerückgewinnung und zur Energiegewinnung aus Abfällen.

POWER: Wie arbeitet Ihr Unternehmen in der Stromerzeugung und im größeren Energiesektor?

Mahdi: Ich leite ein zukunftsorientiertes Produktions- und Dienstleistungsunternehmen für saubere Energie, das sich der Bereitstellung nachhaltiger Lösungen weltweit verschrieben hat. Mit Schwerpunkt auf Nordamerika, Europa und Asien bieten wir eine breite Palette an Lösungen für recycelbare Energie, saubere Energiekraftstoffe und alternativen Strom für kleine und mittlere Projekte.

Unsere Mission bei CETY ist es, emissionsfreie und kostengünstige Energie zu liefern und dabei das Potenzial von Wärme und Biomasse zu nutzen. Unser Flaggschiffprodukt, der patentierte Clean Cycle-Generator, ermöglicht es uns, effiziente Lösungen zur Abwärmerückgewinnung anzubieten und Abwärme in Strom umzuwandeln. Darüber hinaus widmen sich unsere Waste-to-Energy-Lösungen der Umwandlung von Abfallprodukten aus verschiedenen Branchen wie der Fertigung, der Landwirtschaft und der Abwasserbehandlung in Strom und Pflanzenkohle, um die Umweltbelastung weiter zu reduzieren.

Wir bieten auch umfassende Engineering-, Beratungs- und Projektmanagementlösungen an und nutzen dabei unser Fachwissen und unsere Erfahrung bei der Entwicklung sauberer Energieprojekte für kommunale und industrielle Kunden sowie Ingenieur-, Beschaffungs- und Bauunternehmen (EPC). Unser Engagement erstreckt sich auf globale Aktivitäten, einschließlich unserer Erdgashandelsaktivitäten in China, wo wir Erdgas beschaffen und an Industrien und Kommunen liefern und so zu einem saubereren Energieverbrauch beitragen.

LEISTUNG:Wie würden Sie die traditionelle Wahrnehmung amerikanischer Farmen im Hinblick auf ihr Energiepotenzial beschreiben, und welche Veränderungen beobachten Sie in dieser Wahrnehmung?

Mahdi: In den letzten Jahren hat es einen bemerkenswerten Wandel in der Wahrnehmung amerikanischer Farmen gegeben, der über ihre traditionelle Rolle als landwirtschaftliche Einheiten hinausgeht, die sich ausschließlich auf die Lebensmittelproduktion konzentrieren. In der Vergangenheit galten landwirtschaftliche Betriebe eher als Verbraucher als als Energieerzeuger und waren auf konventionelle Quellen wie fossile Brennstoffe und Stromnetze angewiesen. Es hat jedoch eine erkennbare Verschiebung stattgefunden, die auf das gestiegene Bewusstsein für Nachhaltigkeit, den Klimawandel und die Notwendigkeit zurückzuführen ist, die Abhängigkeit von endlichen Ressourcen zu verringern. Diese sich entwickelnde Wahrnehmung umfasst nun die Vorstellung, dass landwirtschaftliche Betriebe über ein enormes Energiepotenzial verfügen und bereit sind, eine entscheidende Rolle beim Übergang zu einer saubereren und erneuerbareren Energielandschaft zu spielen.

Dieser Wahrnehmungswandel kündigt eine neue Anerkennung landwirtschaftlicher Betriebe als Erzeuger erneuerbarer Energien an. Durch die Nutzung von Technologien wie Biomasseanlagen, Sonnenkollektoren, Windkraftanlagen und anaeroben Fermentern können landwirtschaftliche Betriebe die inhärente Energie innerhalb ihrer Grenzen freisetzen. Diese innovativen Lösungen ermöglichen es landwirtschaftlichen Betrieben, vor Ort erneuerbare Ressourcen wie Sonnenlicht, Wind und organische Abfälle zu nutzen und diese so in brauchbare und nachhaltige Energiequellen umzuwandeln. Folglich geht die vorherrschende Auffassung davon aus, dass landwirtschaftliche Betriebe nicht nur wichtige Lebensmittelproduzenten, sondern auch wichtige Energieproduzenten sind, was ein nachhaltigeres und diversifizierteres Energieportfolio für das Land fördert.

Diese sich entwickelnde Wahrnehmung unterstreicht die Bedeutung von Energieeffizienz und Energieeinsparungspraktiken in landwirtschaftlichen Betrieben. Energieaudits, die Einführung energieeffizienter Geräte und die Umsetzung von Energiesparmaßnahmen haben an Bedeutung gewonnen. Solche Maßnahmen unterstreichen die Erkenntnis, dass die Minimierung des Energieverbrauchs und die Optimierung seiner Nutzung für die langfristige Rentabilität landwirtschaftlicher Betriebe von entscheidender Bedeutung sind. Mit zunehmender Wahrnehmung wird die Bedeutung der Energieeffizienz immer deutlicher, was zu umfassenderen Strategien zur Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks landwirtschaftlicher Betriebe führt.

POWER: Können Sie einige Schlüsselfaktoren erörtern, die den Wandel in der Art und Weise vorantreiben, wie wir das Energiepotenzial amerikanischer Farmen wahrnehmen und nutzen?

Mahdi: Der Wandel in der Art und Weise, wie wir das Energiepotenzial amerikanischer Farmen wahrnehmen und nutzen, wird durch mehrere Schlüsselfaktoren vorangetrieben. Erstens gibt es ein gestiegenes Bewusstsein für Nachhaltigkeit und die Notwendigkeit, den Klimawandel zu bekämpfen, was dazu führt, dass landwirtschaftliche Betriebe als Quellen erneuerbarer Energie anerkannt werden. Fortschritte in den Technologien für erneuerbare Energien haben es für landwirtschaftliche Betriebe auch einfacher gemacht, Systeme wie Sonnenkollektoren und Windturbinen zu installieren und zu betreiben, was ihnen den Übergang zu sauberen Energiequellen erleichtert. Darüber hinaus haben der Wunsch nach Energieunabhängigkeit und -resilienz, die mit erneuerbaren Energien verbundenen wirtschaftlichen Möglichkeiten, unterstützende Maßnahmen und Anreize sowie die Integration von Energie- und Agrartechnologien dazu beigetragen, die Wahrnehmung von landwirtschaftlichen Betrieben als wichtige Mitwirkende der erneuerbaren Energielandschaft zu verändern. Dieses sich entwickelnde Verständnis kommt nicht nur den landwirtschaftlichen Betrieben zugute, sondern fördert auch eine nachhaltigere und dezentralere Energiezukunft für die Vereinigten Staaten.

POWER: Wie werden Waste-to-Energy-Lösungen zur Erzeugung erneuerbarer Energie genutzt und welche Vorteile bieten sie?

Mahdi: Die Waste-to-Energy-Technologie von CETY ist eine hochmoderne Lösung, die den High Temperature Ablative Pyrolysis Reactor (HTAP) nutzt, um Abfallstoffe in synthetisches (erneuerbares) Erdgas umzuwandeln. Dieses Containersystem ermöglicht die Produktion sauberer und nachhaltiger Energie für die Stromerzeugung vor Ort oder Anwendungen für erneuerbares Erdgas (RNG).

Der Prozess beginnt mit der Einspeisung der Abfallstoffe in den HTAP-Reaktor, wo sie einem Hochtemperatur-Zersetzungsprozess unterzogen werden. Durch diese thermische Zersetzung werden die Abfallstoffe in synthetisches Erdgas umgewandelt, das als erneuerbare Kraftstoffquelle genutzt werden kann. Das erzeugte Gas kann zur Stromerzeugung vor Ort verwendet werden, um die Anlage mit Strom zu versorgen, oder es kann komprimiert und als RNG für verschiedene Anwendungen wie Transport oder Industrie genutzt werden.

Unsere Technologie bietet mehrere entscheidende Vorteile. Erstens geht es die Herausforderungen der Abfallwirtschaft an, indem es eine nachhaltige und effiziente Lösung für die Abfallentsorgung bietet. Durch die Umwandlung von Abfallstoffen in erneuerbares Erdgas verringert sich die Abhängigkeit von konventionellen Abfallbehandlungsmethoden wie Deponierung oder Verbrennung, die negative Auswirkungen auf die Umwelt haben. Zweitens trägt diese Technologie zur Diversifizierung der Energiequellen bei und verringert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Durch die Verwendung von synthetischem Erdgas als Kraftstoff wird der Übergang zu saubereren Energiealternativen erleichtert, was zu geringeren Treibhausgasemissionen und einer Verringerung der Umweltverschmutzung führt.

Schließlich bietet unsere Waste-to-Energy-Technologie wirtschaftliche Vorteile. Es generiert neue Einnahmequellen durch die Monetarisierung von Abfallstoffen, für die sonst Entsorgungskosten anfallen würden. Das erzeugte synthetische Erdgas kann vor Ort zur Reduzierung der Energiekosten genutzt oder an externe Nutzer verkauft werden, wodurch zusätzliche Einnahmemöglichkeiten für Unternehmen geschaffen werden, die die Technologie einsetzen.

POWER: Können Sie Beispiele für erfolgreiche landwirtschaftliche Energieprojekte nennen, die die Art und Weise, wie Energie auf landwirtschaftlichen Flächen genutzt wird, verändert haben?

Mahdi: Solarenergie wird von Landwirten wegen ihrer zahlreichen Anwendungen in der Landwirtschaft sehr geschätzt. Zu den häufigsten Anwendungen der Solarenergie in der Landwirtschaft zählen Bewässerung, Erntetrocknung und der Betrieb von Gewächshäusern. Zusätzlich zur Solarenergie entscheiden sich Landwirte häufig für die Installation von Windkraftanlagen auf ihrem Land, um Energieunabhängigkeit zu erreichen.

Eine weitere bemerkenswerte Praxis im Agrarsektor ist die Einführung von Betrieben mit anaerober Vergärung (AD). In diesen Anlagen wird ein Verfahren eingesetzt, bei dem organische Materialien, wie z. B. tierische Abfälle, von Bakterien unter Abwesenheit von Sauerstoff zersetzt werden, was zur Produktion von Biogas, hauptsächlich Methan, führt. Dieses Biogas kann zur Stromerzeugung und zu Heizzwecken genutzt werden.

Während einer kürzlichen Konferenz führten wir fruchtbare Diskussionen über die Relevanz der HTAP-Technologie von CETY für die Produktion von erneuerbarem Erdgas, das als Brennstoff für die Stromerzeugung vor Ort verwendet werden soll. Es ist zu beachten, dass nicht alle Arten landwirtschaftlicher Abfälle effektiv in anaeroben Fermentern (AD) behandelt werden können. Daher verspricht die innovative CETY HTAP-Technologie, diese Einschränkung zu beseitigen und ihren rechtmäßigen Platz in der Landschaft der aggregierten Abfallverarbeitung zu finden. Darüber hinaus kann der während des AD-Prozesses erzeugte Gärrest möglicherweise in Verbindung mit der CETY HTAP-Technologie genutzt werden, wodurch die Abfallbewirtschaftungspraktiken weiter verbessert werden.

POWER: Auf welche Weise werden landwirtschaftliche Betriebe dazu angeregt oder ermutigt, erneuerbare Energietechnologien einzuführen, und mit welchen Herausforderungen oder Hindernissen stehen sie bei diesem Übergang konfrontiert?

Mahdi: Einer der Hauptanreize für landwirtschaftliche Betriebe ist die Verfügbarkeit finanzieller Unterstützung durch Zuschüsse, Steuergutschriften und Darlehen. Regierungsbehörden auf Bundes-, Landes- und lokaler Ebene bieten Programme an, die speziell darauf ausgelegt sind, Landwirte bei der Einführung erneuerbarer Energietechnologien zu unterstützen. Diese finanziellen Anreize tragen dazu bei, die anfänglichen Kosten für die Installation erneuerbarer Energiesysteme auszugleichen und sie für Landwirte zugänglicher und wirtschaftlicher zu machen.

Net Metering und Einspeisetarife sind weitere Mechanismen, die landwirtschaftliche Betriebe dazu anregen, erneuerbare Energien einzusetzen. Mithilfe von Net Metering können landwirtschaftliche Betriebe überschüssigen Strom aus ihren erneuerbaren Energiesystemen zurück ins Netz verkaufen und so ihre Energiekosten ausgleichen oder sogar Einnahmen generieren. Einspeisetarife garantieren einen festen Vergütungssatz für die von landwirtschaftlichen Betrieben erzeugte erneuerbare Energie und bieten so eine zuverlässige Einnahmequelle und Kapitalrendite.

POWER: Wie stellen Sie sich die Zukunft der Energieproduktion und des Energieverbrauchs auf amerikanischen Farmen vor und welche Rolle werden erneuerbare Energien bei dieser Transformation spielen?

Mahdi: Landwirtschaftliche Betriebe können einen wichtigen Beitrag zum Einsatz von Mikronetzen leisten. Aufgrund der verfügbaren Flächen, des Potenzials für die Erzeugung erneuerbarer Energien und der häufig abgelegenen oder ländlichen Lage eignen sich landwirtschaftliche Betriebe gut für Mikronetzanwendungen. Bauernhöfe können erneuerbare Energie durch Sonnenkollektoren, Windkraftanlagen oder Biomasseanlagen erzeugen. Die überschüssige erzeugte Energie kann in das Mikronetz eingespeist werden, wodurch die Abhängigkeit vom Hauptnetz verringert und die Energieunabhängigkeit erhöht wird. Die erneuerbaren Energiequellen der Farm können nicht nur ihren eigenen Betrieb, sondern auch umliegende Gemeinden oder andere angeschlossene Einrichtungen mit Strom versorgen.

Landwirte können Energiespeichersysteme in ihre Mikronetz-Infrastruktur integrieren. In Spitzenlastzeiten oder wenn das Netz überlastet ist, können landwirtschaftliche Betriebe ihren Energieverbrauch anpassen oder nicht unbedingt notwendige Lasten vorübergehend drosseln. Dies trägt dazu bei, den gesamten Energiebedarf und das Energieangebot innerhalb des Mikronetzes auszugleichen und kann auch finanzielle Anreize für den Betrieb bieten.

Mikronetze verbessern auch die Widerstandsfähigkeit des Netzes, insbesondere in Gebieten, die anfällig für Stromausfälle oder Naturkatastrophen sind.

POWER: Müssen politische oder regulatorische Änderungen vorgenommen werden, um das Energiepotenzial amerikanischer Farmen voll auszuschöpfen, und wie können Interessengruppen zusammenarbeiten, um diesen Wandel zu erleichtern?

Mahdi: Um das Energiepotenzial amerikanischer Farmen voll auszuschöpfen, ist es von entscheidender Bedeutung, politische und regulatorische Änderungen umzusetzen. Diese Änderungen sollten sich auf mehrere Schlüsselbereiche konzentrieren: gestraffte Genehmigungs- und Verbindungsprozesse, stabile Einspeisetarife und Stromabnahmeverträge, Ziele für erneuerbare Energien, finanzielle Anreize und Maßnahmen zur Netzintegration. Die Zusammenarbeit verschiedener Interessengruppen, darunter Landwirte, landwirtschaftliche Organisationen, Entwickler erneuerbarer Energien, Regierungsbehörden, Versorgungsunternehmen und Gemeinden, ist unerlässlich, um diese notwendigen Veränderungen voranzutreiben. Durch die Zusammenarbeit können sie den Weg für eine nachhaltige und widerstandsfähige Energiezukunft ebnen und das volle Potenzial amerikanischer Farmen ausschöpfen.

Im Kontext landwirtschaftlicher Betriebe folgt der Energiebedarf aufgrund der saisonalen Natur der landwirtschaftlichen Aktivitäten typischerweise einem zyklischen Muster. Jüngste Trends zeigen jedoch, dass Versorgungsunternehmen strengere Bedingungen für Netzanschlüsse stellen, was für Standorte, in denen landwirtschaftliche Abfälle anfallen, eine Herausforderung darstellen kann. Diese Standorte müssen häufig einen erheblichen Teil ihrer Energie für den Hilfsbedarf bereitstellen. Um dieses Problem anzugehen, kann die Einführung von eRINs (Renewable Identification Numbers) dazu beitragen, die Aktivitäten zur Abfallverwertung in der Landwirtschaft anzukurbeln. Dadurch würde sich die Rolle der Versorgungsunternehmen effektiv von alleinigen Energieabnehmern zu Dienstleistern für den Energietransport verändern. Darüber hinaus sollten regulatorische Maßnahmen eingeführt werden, um moderne thermochemische Abfallverwertungsverfahren von herkömmlichen Verbrennungspraktiken zu entkoppeln. Dies kann erreicht werden, indem man sich auf Effizienzniveaus bei der Umwandlung von Biomasse in Energie konzentriert und auf den bestehenden Luftemissionsvorschriften der Environmental Protection Agency aufbaut.

—Darrell Proctorist leitender Mitherausgeber für POWER (@POWERmagazine).

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