科学项目
垃圾能源:如何制造沼气
当你把垃圾送到垃圾填埋场时,它会发生什么?它可能会被埋在大量的垃圾填埋场。如果你的一些废物是有机材料,如蔬菜和水果,这意味着它会在没有氧气的情况下腐烂。这叫做厌氧分解.
如果你堆肥,你很可能使用的过程有氧分解帮助你长久。这一过程涉及到帮助分解堆肥中的物质的亲氧微生物。你甚至可以通过转动堆肥来增加空气。这加快了分解的过程,使你的堆肥更温暖,不那么臭。
厌氧意味着没有氧气存在。那么食物垃圾在没有氧气的情况下是如何腐烂的呢?在厌氧分解中,喜欢这种环境的细菌会分解食物垃圾。这些细菌早在植物存在之前就存在了!
当细菌分解有机废物时,这个过程就会释放出来甲烷以及其他气体二氧化碳.这些气体被称为沼气,可以作为一种能源来利用。在这个实验中,您将学习如何通过创建厌氧环境来制造沼气,并了解不同类型的水果和蔬菜在产生甲烷时的有效性。
问题
不同种类的食物残渣会产生多少甲烷?
材料
- 5个聚酯薄膜气球
- 5个汽水瓶
- 布基胶带
- 漏斗
- 永久性标记
- 蓉洋葱
- 浓蓝莓
- 蓉生菜
- 漂白剂
- 茶匙
- 漏斗
- 旧厨房秤
- 搅拌机
过程
- 首先,制作一些水果和蔬菜泥。把半杯蓝莓和半个洋葱逐一放入搅拌机打成泥。称一下,确保蓝莓和洋葱泥的重量相同。
- 现在,将等重的生菜叶打成泥。
- 最后,把另外半个洋葱打成泥。称一下,确保它和前半份的重量一样,把所有的水果和蔬菜泥放在一边。
- 用永久记号笔在不同的瓶子上做记号。标签的一个控制,一个漂白剂,一个蓝莓,一个洋葱,一个生菜.
- 在一个容器中放入一批洋葱泥和半茶匙漂白剂,并向容器顶部加水。在顶部放置一个聚酯薄膜气球,用管道胶带将气球密封在汽水瓶的末端。
- 现在,创建其他容器。用漏斗把蓝莓放在一个容器里,普通洋葱放在另一个容器里,生菜放在另一个容器里。将每个容器装满水,并在每个容器中加入一个聚酯薄膜气球。将控制容器空出来,并在顶部粘上一个气球。
- 观察气球,如果可能的话给它们拍照。看看气球在接下来的一周会发生什么,并利用这段时间来做一个假设。瓶子里的东西会发生什么?为什么?
结果
蓝莓和洋葱上方的气球膨胀得最厉害。充气几天后,气球就会开始泄气。
为什么?
某些水果和蔬菜会比其他水果和蔬菜释放更多的甲烷,科学家们仍在试图找出原因。如果你在寻找富含气体的水果,洋葱胜过大多数蔬菜,蓝莓和香蕉是最好的。对照瓶和装有漂白剂的瓶子没有产生更大的气球。这是因为漂白剂杀死厌氧菌。
为什么气球缩小了?如果你使用传统的气球,它们可能会收缩,因为气体会通过气孔泄漏,但即使你使用聚酯薄膜,气球也会在几天内收缩。如何来吗?起初,由于瓶内的过程,产生的气体是温的。几天后,气球里的气体会变冷并收缩,所以气球会变小。
如果我们只是将这些气体释放到大气中,它们会导致气候变化,因为二氧化碳和甲烷都是温室气体。然而,当加以利用时,沼气可以从垃圾中获得有用的能源。垃圾填埋场、处理厂和其他厌氧过程发生的地方可以建立起来收集沼气,沼气可以用来代替煤、石油或其他化石燃料来产生能源。
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