Mass. hat zu viel Lebensmittelabfälle. Es wird zunehmend zur Stromerzeugung genutzt

Jul 05, 2023

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Die Fancypants Baking Company in Walpole ist wie eine Keksfabrik von Willy Wonka; An jeder Ecke stehen riesige Teigschüsseln und hohe Regale mit Schneeflockenplätzchen und Lebkuchenmännern.

Justin Housman, der zusammen mit seiner Frau Fancypants gründete, sagte, das Unternehmen produziere bis zu 300.000 Kekse pro Tag. Und bei so vielen Keksen passieren bestimmt auch einige Fehler.

Er zeigt auf eine Reihe von Frauen, die weißen Zuckerguss auf blaue Schneeflockenplätzchen spritzen. „Menschliches Versagen ist möglich, sie handeln schnell. Wenn etwas auf den Boden fällt, wird es sicher nicht an eine Person verkauft, oder? Egal was passiert.“

Diese Kekse, die auf dem Boden landen, sind Teil eines größeren Problems: Massachusetts wirft jedes Jahr fast eine Million Tonnen Lebensmittelabfälle weg. Um dies zu verringern, hat der Staat sein Lebensmittelverschwendungsverbot verschärft; Ab November 2022 darf kein Unternehmen, das mehr als eine halbe Tonne Lebensmittelabfälle pro Woche erzeugt, diese auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen entsorgen.

Bei Fancypants arbeitet Houseman bereits daran, Keksabfälle von Mülldeponien fernzuhalten; Er spendet viele Außenseiterkekse oder verkauft sie mit einem Rabatt, und diejenigen, die nicht gerettet werden können, gehen in eine Anlage namens „anaerobischer Fermenter“.

Anaerobe Fermenter haben in den USA eine zweifelhafte Geschichte, doch jetzt erleben sie als Klimalösung einen Boom. Anstatt dass die Lebensmittelabfälle auf einer Mülldeponie verrotten und Methan, ein starkes Treibhausgas, ausstoßen, fangen Fermenter die Emissionen ein und wandeln sie in Energie um. Umweltschützer sind hinsichtlich der Technologie nicht ganz optimistisch, aber vorsichtig optimistisch.

„Die anaerobe Vergärung sollte Teil der Lösung sein“, sagte Kirstie Pecci, Geschäftsführerin der gemeinnützigen Abfallreduzierungsorganisation Just Zero. „Nicht die gesamte Lösung, aber ein Teil der Lösung, solange es gut gemacht wird.“

Auf dem Milchviehbetrieb Bar-Way in Deerfield riecht es nicht so gut wie in der Keksfabrik, aber die Kühe tragen einen wichtigen Bestandteil zum anaeroben Fermentationsprozess bei: Mist. Ungefähr 22 Tonnen pro Tag.

„Ungefähr 20 % von dem, was wir dem Fermenter zuführen, ist Gülle“, sagte Kaylyn Bacha, technische Betriebsleiterin bei Vanguard Renewables, dem Unternehmen, das den Fermenter in Bar-Way betreibt. „Die zusätzlichen 80 % stammen aus Lebensmittelabfällen.“

„Der Fermenter ist im Grunde ein riesiger Tank, der wie ein riesiger Kuhmagen funktioniert“, sagte Bacha. Bakterien aus dem Mist fressen die Speisereste und spucken Methan aus – oder „Biogas“, wie Befürworter von Fermentern es lieber nennen –, das in riesigen schwarzen Ballons oben auf dem Tank gesammelt wird. Das Biogas wird verbrannt, um Strom zu erzeugen, der ins Netz eingespeist wird. (In einigen Anlagen wird das Biogas raffiniert und in bestehende Gasleitungen gepumpt.)

„Co-Fermenter“ wie dieser, die sowohl Gülle als auch Lebensmittelabfälle nutzen, bieten eine gleichmäßigere Biogasversorgung als solche, die nur mit Gülle betrieben werden, sagte Bancha. Sie können auch auf kleineren Milchviehbetrieben eingesetzt werden, wie etwa dem 250-Kühe-Betrieb von Bar-Way.

Die Zugabe von Lebensmittelabfällen steigert nicht nur die Effizienz des Fermenters, sondern hält auch Kekse und Gemüsereste von Mülldeponien und Verbrennungsanlagen fern. Wenn man alle Emissionen fossiler Brennstoffe addiert, die jedes Jahr beim Anbau, der Verarbeitung und der anschließenden Entsorgung nicht verzehrter Lebensmittel in den Vereinigten Staaten anfallen, entspricht dies nach Schätzungen der Environmental Protection Agency den jährlichen Emissionen von 42 Kohlekraftwerken.

Aber die richtige Mischung aus Bananenschalen, verdorbenem Eis und Mist für den Fermenter zu finden, kann schwierig sein.

„Wir haben gelernt, dass zu viel Fett zu einer Schaumbildung im Fermenter führt“, sagte Bacha. Dann bildet sich überschüssiger Schaum, der die Gasproduktion verlangsamt. „Das ist so, als würde man über die Ernährung nachdenken, oder? Wenn man zu viel Eis isst, kann es sein, dass man später Bauchschmerzen bekommt.“

Steve Melnik, ein Milchbauer in dritter Generation, der mit seinem Sohn Bar-Way leitet, ist ein Fan des Fermenters. Es löst sein Mistproblem, und es gibt noch weitere Vorteile: Er verwendet die übrig gebliebene nährstoffreiche Flüssigkeit zum Düngen seiner Felder und die krümeligen, aber nicht riechenden Feststoffreste als Einstreu für die Kühe. Melnik erhält außerdem vergünstigten Strom und ein kleines Stipendium. Insgesamt, sagte er, spart seine Farm dadurch etwa 150.000 US-Dollar pro Jahr.

„Das ist eine enorme Ersparnis, wenn man wirklich nichts tut“, sagte er. „Es wird uns erhalten, damit wir noch ein oder zwei Generationen weiter Landwirtschaft betreiben können.“

Anaerobe Fermenter bekamen von den Landwirten nicht immer so gute Noten. Es ist schwierig, sie gut zu betreiben, und Ausfälle waren häufig. Melnik war skeptisch, als sein Sohn es zum ersten Mal vorschlug: „Vor fünf, sechs, sieben Jahren gab es eine begrenzte Anzahl von Fermentern und 50 % davon funktionierten nicht“, sagte er.

Und wenn die Fermenter nicht funktionieren, könnten die Landwirte im Stich gelassen werden und mit einem stinkenden Tank aus Mist und Lebensmittelabfällen sitzen bleiben.

„Meistens passierte es, dass die Fermenterlieferanten Stücklisten an ihre Farmpartner verkauften, auf dem Bauernhof einen Fermenter bauten und dann wieder gingen. Das funktioniert nicht“, sagte John Hanselman, Chief Strategy Officer von Wellesley -basierte Vanguard Renewables. Vanguard betreibt fünf der neun kommerziellen Fermenter in Massachusetts, einen in Vermont und vier weitere außerhalb von Neuengland. Damit ist das Unternehmen einer der größten Betreiber anaerober Fermenter im Land.

„Es wird uns erhalten, damit wir noch ein oder zwei Generationen weiter Landwirtschaft betreiben können.“

Hanselman sagte, dass eine der Innovationen von Vanguard darin bestand, den Prozess um professionelles Management und Technologie zu erweitern. Das Unternehmen verfügt in Wellesley über ein voll ausgestattetes Versand- und Logistikzentrum mit Echtzeitüberwachung der Fermenter sowie über eine Recyclinganlage für organische Stoffe in Agawam, in der Lebensmittel von der Verpackung getrennt und zu einer vergärungsfreundlichen Aufschlämmung gemischt werden.

„Wir gingen [zu den Bauern] und sagten: ‚Lasst uns uns darum kümmern. Wir werden das Projekt finanzieren, wir werden das Projekt bauen und dann werden wir es betreiben‘“, sagte Hanselman. „Das gesamte Ziel besteht darin, den Prozentsatz des Lebensmittelproduktionsstroms, der für den Verzehr unsicher ist, in das Recycling zu überführen. Und selbst das führt zu einer massiven CO2-Reduzierung.“

Dies bedeutete auch ein enormes Wachstum für Vanguard, das letztes Jahr für angeblich 700 Millionen US-Dollar von BlackRock übernommen wurde und bis 2026 den Bau von etwa 140 weiteren Fermentern im ganzen Land plant.

Vanguard ist nicht allein. Nach Angaben des American Biogas Council gibt es in den USA in allen 50 Bundesstaaten 2.300 in Betrieb befindliche Biogasanlagen, und die Zahl der landwirtschaftlichen Biogasanlagen – wie die in Bar-Way – ist im Jahr 2021 um 21 % gestiegen. „Wir sind nicht gerecht.“ Wir sehen ein zweistelliges Wachstum, aber eine Wachstumsbeschleunigung“, schrieb ein Sprecher des Rates.

Das sind erstaunliche Statistiken für eine Technologie, die es schon seit Jahrzehnten gibt, in den Vereinigten Staaten aber nie wirklich großen Anklang gefunden hat. Aber die finanzielle Gleichung hat sich in den letzten Jahren zumindest an einigen Stellen geändert. Lebensmittelverschwendungsverbote wie das in Massachusetts haben das Wachstum von Fermentern und der Kompostierung vorangetrieben, und die Wiederverwertung von Lebensmittelabfällen kann heute ungefähr genauso viel oder weniger kosten, als sie in den Müll zu werfen.

„Wenn Sie sich in einem Staat wie unserem befinden, in dem es viele Mülldeponien gibt, viele davon zugeschüttet und geschlossen sind und Sie keinen Ort haben, an dem Sie den Müll entsorgen können, dann leiten Sie 30 % Ihres Abfalls in eine örtliche Mülldeponie um.“ „Die Nutzung erneuerbarer Energiequellen ist grundsätzlich eine großartige Idee“, sagte Gretchen Carey, Präsidentin der gemeinnützigen Organisation MassRecycle.

„Die Fermenterlieferanten verkauften Stücklisten an ihre Farmpartner, bauten auf dem Bauernhof einen Fermenter und gingen dann wieder. Das funktioniert nicht.“

Darüber hinaus versuchen immer mehr Unternehmen, ihre Umwelttreue zu verbessern. Der nordöstliche Molkereiriese Cabot betreibt beispielsweise eine Molkerei in West Springfield, die Butter und Milchpulver produziert und milchiges Abwasser zu einem Fermenter auf einem nahegelegenen Milchbauernhof leitet.

„Es gibt uns die Möglichkeit, unseren Kunden direkt auf einem Butterkarton zu sagen, dass die Kühe in unserer Genossenschaft sowohl den Strom als auch den Rahm für die Cabot-Butter liefern“, sagte Jed Davis, Nachhaltigkeitsdirektor der Cabot Creamery Co -operativ.

Es gibt auch neue staatliche Anreize, um die Branche anzukurbeln: Nach dem neuesten Klimagesetz von Massachusetts haben bestimmte Fermenteranlagen Anspruch auf Gutschriften für saubere Energie. Das Bundesgesetz zur Inflationsreduzierung beinhaltet auch einige Vorteile für die Branche. Ein Sprecher des American Biogas Council bezeichnete die IRA als „das unterstützendste Gesetz, das die US-amerikanische Biogasindustrie je gesehen hat“.

Anaerobe Fermenter werden uns jedoch nicht in das Nirvana der grünen Energie bringen. Zunächst einmal sind sie nur für Betriebe sinnvoll, die viel Mist produzieren und Zugang zu einem stetigen Strom an Lebensmittelabfällen haben. Und obwohl es in Massachusetts ein Lebensmittelverschwendungsverbot gibt, wird es nicht funktionieren, wenn es nicht durchgesetzt wird: MassPIRG wies in einem Bericht aus dem Jahr 2022 darauf hin, dass derzeit etwa 40 % des Abfallstroms in Massachusetts aus verbotenen Materialien bestehen.

„Ich möchte nicht, dass Gas aus einem anaeroben Fermenter eine Gasleitung ausnutzt. Scheiß drauf. Wir versuchen, das Ganze loszuwerden.“

Darüber hinaus weisen Kritiker darauf hin, dass die Verwendung eines Fermenters bedeutet, dass schwere Lebensmittelabfälle transportiert werden müssen, und dass durch die Verbrennung von Methan immer noch Kohlendioxid in die Luft gelangt (allerdings insgesamt weniger Treibhausgase als bei anderen Entsorgungsmethoden, laut einer EPA-Bewertung). Und im Gegensatz zum System in Bar-Way speisen einige Fermenter Biogas in bestehende Gaspipelines ein, ein Prozess, der laut einigen Umweltschützern möglicherweise die Lebensdauer und den Nutzen der Infrastruktur für fossile Brennstoffe verlängern könnte.

„Ich möchte nicht, dass Gas aus einem anaeroben Fermenter eine Gasleitung ausnutzt“, sagte Kirstie Pecci von Just Zero. „Scheiß drauf. Wir versuchen, das Ganze loszuwerden.“

Pecci sagte, der beste Weg, mit Lebensmittelverschwendung umzugehen, bestehe darin, sie gar nicht erst zu verursachen. Wenn das nicht möglich ist, sollten Unternehmen Möglichkeiten finden, Lebensmittel an Menschen zu spenden, die sie benötigen, oder sie als Tierfutter zu verwenden. Aber sie sagte, dass anaerobe Fermenter, wenn sie richtig laufen, ein weitaus klimafreundlicheres Schicksal für Lebensmittelabfälle bieten als Verbrennungsanlagen oder Mülldeponien.

Und, sagte sie, Lebensmittelverschwendung sei einer der am einfachsten zu bekämpfenden Teile des Abfallstroms; In mehr als einer Hinsicht handelt es sich dabei um eine tief hängende Frucht.