Inovacija i održivost: Proizvodnja energije iz otpadnih voda

Za sve gradove na svijetu, kanalizaciona voda Oni predstavljaju značajan problem kojim se mora upravljati na odgovarajući način. Postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda izvode se u svrhu uklanjanja zagađivača prije njihovog ispuštanja u okoliš.

Međutim, već nekoliko godina istražuju se metode i tehnologije koje ne samo da traže pročišćavanje vode, već i pretvaraju otpad u energiju, iskorištavajući energetski potencijal koji ove vode sadrže.

Šta je otpadna voda?

u kanalizaciona voda To su voda koja se koristila za kućne, industrijske ili poljoprivredne aktivnosti i koja sadrži otpad i zagađivače. Ove vode se prema porijeklu dijele na kućne, industrijske i kišnice. U cjelini, oni predstavljaju značajan ekološki problem zbog zagađivača koje predstavljaju i njihovog utjecaja na okoliš ako se s njima ne postupa pravilno. Za gradove je tretman ove vode ključan, ali osim čišćenja, postoji potencijal da se iz nje dobije energija.

Proizvodnja energije iz otpadnih voda

Poslednjih godina tehnologija je značajno napredovala, što je omogućilo kanalizaciona voda Ne samo da se pročišćavaju, već se koriste i za proizvodnju energije. Među najpopularnijim metodama za proizvodnju energije iz ovog otpada su:

• Dobijanje biogasa od razgradnje organske materije prisutne u otpadnim vodama.
• Generacija struja kroz mikrobne gorivne ćelije.
• Termička upotreba topline iz otpadnih voda za klimatizaciju.
• Proizvodnja vodonik, izvor čiste energije.

Upotreba biogasa

Jedna od najčešćih metoda je proizvodnja bioplin iz otpadnih voda. Ovaj biogas se dobija kroz proces tzv metanizacija, u kojem se organska tvar prisutna u otpadnoj vodi razlaže u (anaerobnom) okruženju bez kisika.

Glavni proizvod ove razgradnje je metan, koji se može koristiti kao izvor energije za različite svrhe, uključujući proizvodnju električne energije i grijanje.

Metan ima nekoliko namjena, uključujući proizvodnju električne energije sagorijevanjem u turbinama ili grijanjem zgrada. U nekoliko gradova kao Grenoble o Strasbourg, biogas je ubrizgan u distributivnu mrežu prirodnog gasa, obezbeđujući energiju kako za kuće tako i za vozila.

Međunarodna iskustva

U svijetu postoje različiti gradovi i zemlje u kojima već koriste otpadne vode za proizvodnju energije. Neki primjeri su:

• En Basel, Švicarska, toplina se povrati iz otpadne vode za grijanje nakon procesa prečišćavanja. To je primjer kako tretman vode može biti i izvor toplinske energije koju koristi zajednica.
• U Sjedinjene Američke Države, posebno u Oregonu, Tri-City postrojenje za oporavak vodnih resursa implementiralo je sistem u kojem se metan proizveden razgradnjom organske tvari u otpadnoj vodi koristi za proizvodnju električne i toplinske energije.
• En Slovačka, razvijeni su i projekti za korištenje otpadnih voda u proizvodnji bioplina.

Proizvodnja vodonika iz otpadnih voda

Još jedna inovativna metoda koja je bila predmet istraživanja je proizvodnja zeleni vodonik iz otpadnih voda. Ovaj vodik se proizvodi iz ćelija mikrobne elektrolize, tehnologije koja omogućava dobivanje vodonika visoke čistoće korištenjem specijaliziranih bakterija koje razgrađuju organske tvari prisutne u vodi. Kompanije poput Ingeobras razvijaju tehnologije koje nude ovo efikasno i održivo rješenje.

Zeleni vodonik ima značajan potencijal kao čisto gorivo, a njegova proizvodnja iz otpadnih voda nudi ekonomičniji i održiviji pristup u poređenju sa tradicionalnim metodama proizvodnje vodonika, kao što je reformisanje fosilnih materijala ili konvencionalna elektroliza. Kako ova tehnologija napreduje, mogla bi postati ključno rješenje za dekarbonizaciju transportne i energetske industrije.

Proizvodnja električne energije putem mikroorganizama

Još jedna od najinovativnijih metoda za korištenje otpadnih voda je korištenje mikrobnih gorivnih ćelija. Ova metoda koristi bakterije koje metaboliziraju organsku tvar u otpadnoj vodi, oslobađajući elektrone u procesu. Ovi elektroni se mogu uhvatiti kako bi se direktno proizvela električna energija. Mikrobne gorivne ćelije se već koriste u nekim pilot projektima i imaju potencijal za kontinuiranu i održivu proizvodnju električne energije. Dodatno, ovaj proces može poboljšati energetsku efikasnost postrojenja za prečišćavanje smanjujući potrebu za skupim sistemima za aeraciju i pumpanje.

Priče o uspjehu u gradovima širom svijeta

Različiti uspješni projekti razvijeni su u gradovima širom svijeta. na primjer:

• En Strasbourg, očekuje se da će proizvoditi 1,6 miliona kubnih metara biometana dnevno iz tretmana otpadnih voda, što je dovoljno da obezbijedi energiju za oko 5.000 domova.
• En Helsinki, Finska, Toplana i hlađenje Park Katri Vala koristi otpadne vode kao izvor toplinske energije.
• En Madrid, Postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda (Južno PPOV) je instaliralo turbine kako bi iskoristilo kinetičku energiju vode na njenom izlazu i proizvodilo električnu energiju za vlastitu potrošnju postrojenja.

Važnost nastavka razvoja ove tehnologije

Iako je već u toku više projekata, ključno je nastaviti ulagati u istraživanje i razvoj kako bi se poboljšala efikasnost i smanjili troškovi ovih tehnologija. Otpadne vode nisu samo izvor zagađenja, već predstavljaju i mogućnost stvaranja zelena energija, smanjiti ugljični otisak i krenuti prema održivijem energetskom modelu. Veća implementacija ovih tehnologija može pomoći gradovima da postanu energetski samodovoljni i generiraju pozitivne utjecaje u borbi protiv klimatskih promjena. Ako se poboljša korištenje otpadnih voda, mogli bismo se suočiti s ključnim rješenjem za globalnu energetsku tranziciju.