Научници на Нанианг технолошком универзитету, Сингапур (НТУ Сингапур) су развили иновативну соличну методу за трансформацију муља за отпадну воду -- нуспроизвод пречишћавања отпадних вода -- у зелени водоник за чисту енергију и једно ћелијски протеин за животињски и једноструко-ћелијски протеин за животињски и једноструки ћелијски протеин.
Објављен уВода за природу, Метода муља до хране и горива бави се два прешања глобалних изазова: управљајући отпадом и остваривањем одрживих ресурса. То поравнава са НТУ-овом циљем адресирања у највећим изазовима који се односе на њих, као што су климатске промене и одрживост.
Уједињене нације процјењују да ће око 2,5 милијарде више људи живети у градовима до 2050. године. За 2050. године, а раст градова и индустрија долази до повећања муља за канализацију, што је неозначено тешко обрадити и располагати због своје сложене структуре, састава и контаминала и патогена.
Према УН-ХАБИТАТ-у, више од 100 милиона тона муља канализације произведено је глобално сваке године, количина која се годишње расте. Међутим, заједничке методе одлагања -- као што су спаљивање или депонија -- су дуготрајни, енергетски неефикасни и доприносе загађењу животне средине.
Да би се решили проблем нежељеног и тешко лечење муља за канализацију, истраживачи НТУ-а створили су тростепени соларни поступак који интегрише механичке, хемијске и биолошке технике.
Испитивања концепта открила је да је процес НТУ-овог тима ефикаснији од конвенционалних техника попут анаеробне варења -- кроз које бактерије разграђују органски отпад да би се добио остаци биоплина и хранљивих састојака. То се значајно опоравља више ресурса, у потпуности уклања нечистоће тешке металне контаминације, има мањи отисак околиша и нуди бољу економску изводљивост.
Оловни истраживач Ванредни професор ЛИ Хонг из НТУ-ове школе механичке и ваздухоплове (МАЕ) и Институт за енергетско истраживање, "Наша метода трансформише отпад у вриједне ресурсе, смањујући оштећења животне средине истовремено стварајући обновљиву енергију и одрживу енергију и одрживу енергију и одрживу храну и доприноси зеленојрости."
Редоследник ко-олова Професор Зхоу Иан из НТУ-ове школе грађанског и еколошког инжењерства (ЦЕЕ) и Институт за заштиту од нанианг (Неври) рекао је "" Наш соларни поступак показује како у једном солару се бавимо вишеструким прозорима -- окрећим тешким отпадном производ. оскудица, нудећи нову одрживу стратегију у управљању отпадним водама. "
Трокон процес НТУ-а
Процес започиње механички разбијањем муља за канализацију. Хемијски третман одваја штетне тешке метале од органских материјала, укључујући протеине и угљене хидрате.
Затим, електрохемијски процес на соларном напајању користи специјализоване електроде да би се органски материјали трансформисали у вриједне производе, као што је сирћетна киселина -- кључни састојак хране и фармацеутске индустрије -- и водонични гас, чист извор енергије.
Коначно, лако активирани бакљанриасе уводе до прерађеног течног тока. Ове бактерије претварају хранљиве састојке у једноцилни протеин погодан за животињску храну.
Еколошки прихватљиво и ефикасно и скалабилно
Лабораторијски тестови показали су да нова метода опоравља 91,4 одсто органског угљеника у муљ канализације и претвори 63 одсто органског угљеника у једно ћелијски протеин без производње штетних нус-производа. У поређењу, традиционална анаеробна пробава обично се опоравља и претвара око 50 одсто органских материјала у муљ канализације.
Процес на соларни погон постиже енергетску ефикасност од 10 процената, што генерише до 13 литара водоника на сат користећи сунчеву светлост, што је око 10 процената енергетски ефикасније од конвенционалне методе производње водоника.
Процес НТУ-а смањује емисију угљеника за 99,5 одсто и употребе енергије за 99,3 одсто у поређењу са традиционалним методама. Такође елиминише штетне тешке метале из муља, који би се иначе одложио без одговарајућег лечења, чинећи процес еколошки прихватљив избор.
Први аутор, др Зхао Ху, истраживачки сарадник у школи Мае, рекао је: "Надамо се да наша предложена метода показује одрживост да се одрживо управљање одрживо и помера како се талодија канализације доживљава -- од отпада у вриједан ресурс који подржава чисту енергију и одрживу производњу хране и одрживу производњу и одрживу производњу хране."
Истраживачки тим НТУ додао је да је иако је новоразвијени процес обећавајући, потребно је више студија да би се утврдило да ли се може умањити. Кључни изазов је цена коришћења електрохемијског процеса да се потпуно разбије органски материјал и извуче све тешке метале од отпада. Поред тога, дизајнирање сложеног система за постројење за пречишћавање отпадних вода додаје се у потешкоће.