Американски учени откриха нов метод за производство на възобновяем природен газ от утайки от отпадъчни води. Пилотното проучване, финансирано от звеното за биоенергийни технологии /в Министерството на енергетиката на САЩ, е публикувано в Chemical Engineering Journal.
Чрез предварително третиране на утайки, събрани от пречиствателна станция за отпадъчни води, учените са произвели 200% повече възобновяем природен газ в сравнение със сегашните практики, като са намалили крайните разходи с близо 50%. Възобновяемият природен газ също като изкопаемия има широк спектър от приложения, включително за производство на електроенергия, отопление на домове или за транспорт.
Мащаби
В САЩ има към 15 000 пречиствателни станции. Те използват много електроенергия за третиране на отпадъчните води - около 3-4% от общото търсене на електроенергия в страната. Самото пречистване допринася за глобалното затопляне, като добавя около 21 милиона метрични тона парникови газове годишно в атмосферата. Около половината от съоръженията за пречистване използват анаеробно разграждане, за да намалят отпадъците и да произвеждат биогаз. Но процесът, при който микробите разграждат отпадъците, е неефективен и трудно разгражда всички сложни молекули в утайката. Биогазът, съставен от въглероден диоксид и метан, има ограничено приложение, а остатъчната утайка, наречена биосолиди, най-често се озовава в депата за отпадъци.
Новаторство
Изследователският екип добавя една стъпка преди анаеробното разграждане - нагрява утайката при висока температура и налягане с
добавен кислород. Това действа като катализатор за разграждане на дългите полимерни вериги в материала. Изследването показва, че предварителната обработка е довела до намаляване на разходите за пречистване на отпадъчните води от 494 на 253 долара на тон сухо вещество.
Екипът е открил, изолирал и използва нов бактериален щам, за да подобри биогаза, превръщайки въглеродния диоксид с водород в метан или възобновяем природен газ. Изследователите са патентовали бактериалния щам.
Този подход позволява директно производство на възобновяем природен газ с качество, подходящо за газопроводи, и с минимално съдържание на CO2, обясняват учените. В проекта участват изследователи от Националната лаборатория „Пасифик Нортуест“ и Clean-Vantage LLC - стартираща компания за чисти технологии, базирана в Ричланд.
„Технологията превръща до 80% от утайките от отпадъчни води в нещо ценно. Ако можем да възпроизведем тази работа върху други органични материали, ще имаме технология за третиране на отпадъци на световно ниво по ефективност“, казва Биргите Аринг, професор в Лабораторията за
биопродукти, науки и инженерство на Вашингтонския държавен университет.
