Inovacije in trajnost: pridobivanje energije iz odpadne vode

Za vsa mesta na svetu je kanalizacijska voda Predstavljajo precejšen problem, ki ga je treba ustrezno rešiti. Čistilne naprave se izvajajo z namenom odstranjevanja onesnaževal pred njihovim izpustom nazaj v okolje.

Vendar pa se že nekaj let raziskujejo metode in tehnologije, ki ne samo čistijo vodo, ampak tudi pretvoriti odpadke v energijo, ki izkorišča energetski potencial, ki ga te vode vsebujejo.

Kaj je odpadna voda?

The kanalizacijska voda To je voda, ki je bila uporabljena za gospodinjske, industrijske ali kmetijske dejavnosti in vsebuje odpadke in onesnaževala. Te vode glede na njihov izvor delimo na gospodinjske, industrijske in deževnice. Kot celota predstavljajo velik okoljski problem zaradi onesnaževalcev, ki jih predstavljajo, in vpliva na okolje, če z njimi ne ravnamo pravilno. Za mesta je čiščenje te vode ključnega pomena, a poleg čiščenja obstaja možnost pridobivanja energije iz nje.

Proizvodnja energije iz odpadne vode

V zadnjih letih je tehnologija močno napredovala, kar omogoča kanalizacijska voda Ne samo, da se čistijo, ampak se uporabljajo tudi za proizvodnjo energije. Med najbolj priljubljenimi metodami pridobivanja energije iz teh odpadkov so:

• Pridobivanje bioplina zaradi razgradnje organskih snovi v odpadni vodi.
• Generacija elektrika preko mikrobnih gorivnih celic.
• Toplotna uporaba toplote iz odpadne vode za klimatizacijo.
• Proizvodnja od vodik, vir čiste energije.

Uporaba bioplina

Ena najpogostejših metod je proizvodnja bioplin iz odpadne vode. Ta bioplin se pridobiva s postopkom, imenovanim metanizacija, pri katerem se organske snovi, ki so prisotne v odpadni vodi, razgradijo v okolju brez kisika (anaerobnem).

Glavni produkt te razgradnje je metan, ki se lahko uporablja kot vir energije za različne namene, vključno s proizvodnjo električne energije in ogrevanjem.

Metan ima več uporab, vključno s proizvodnjo električne energije z zgorevanjem v turbinah ali ogrevanjem stavb. V več mestih kot Grenoble o Strasbourga, je bil bioplin vbrizgan v distribucijsko omrežje zemeljskega plina, ki zagotavlja energijo tako domovom kot vozilom.

Mednarodne izkušnje

Obstajajo različna mesta in države na svetu, kjer že uporabljajo odpadno vodo za pridobivanje energije. Nekaj ​​primerov:

• En Basel, Švica, se toplota po postopku čiščenja pridobi iz odpadne vode za ogrevanje. Je primer, kako je lahko čiščenje vode tudi vir toplotne energije, ki jo uporablja skupnost.
• V ZDA, zlasti v Oregonu, je obrat za predelavo vodnih virov Tri-City uvedel sistem, v katerem se metan, ki nastane pri razgradnji organskih snovi v odpadni vodi, uporablja za proizvodnjo električne in toplotne energije.
• En Slovaška, so bili izdelani tudi projekti za izrabo odpadne vode pri pridobivanju bioplina.

Proizvodnja vodika iz odpadne vode

Druga inovativna metoda, ki je bila predmet raziskav, je proizvodnja zeleni vodik iz odpadne vode. Ta vodik se proizvaja iz mikrobnih elektroliznih celic, tehnologije, ki omogoča pridobivanje vodika visoke čistosti z uporabo specializiranih bakterij, ki razgrajujejo organske snovi, prisotne v vodi. Podjetja, kot je Ingeobras, razvijajo tehnologije, ki ponujajo to učinkovito in trajnostno rešitev.

Zeleni vodik ima velik potencial kot čisto gorivo, njegova proizvodnja iz odpadne vode pa ponuja bolj ekonomičen in trajnosten pristop v primerjavi s tradicionalnimi metodami proizvodnje vodika, kot je reformiranje fosilnih materialov ali običajna elektroliza. Z napredkom te tehnologije bi lahko postala ključna rešitev za razogljičenje transportne in energetske industrije.

Proizvodnja električne energije z mikroorganizmi

Še ena izmed najbolj inovativnih metod za uporabo odpadne vode je uporaba mikrobne gorivne celice. Ta metoda uporablja bakterije, ki presnavljajo organske snovi v odpadni vodi in pri tem sproščajo elektrone. Te elektrone je mogoče ujeti za neposredno proizvodnjo električne energije. Mikrobne gorivne celice se že uporabljajo v nekaterih pilotnih projektih in imajo potencial za neprekinjeno in trajnostno proizvodnjo električne energije. Poleg tega lahko ta postopek izboljša energetsko učinkovitost čistilnih naprav z zmanjšanjem potrebe po dragih prezračevalnih in črpalnih sistemih.

Zgodbe o uspehu v mestih po vsem svetu

Različni uspešni projekti so bili razviti v mestih po vsem svetu. Na primer:

• En Strasbourga, naj bi s čiščenjem odpadne vode dnevno proizvedel 1,6 milijona kubičnih metrov biometana, kar je dovolj za oskrbo z energijo približno 5.000 domov.
• En Helsinki, Finska, toplarna in hladilnica Katri Vala Park uporablja odpadno vodo kot vir toplotne energije.
• En Madrid, ima Čistilna naprava (JČN) vgrajene turbine, ki izkoriščajo kinetično energijo vode na iztoku in proizvajajo električno energijo za lastno porabo naprave.

Pomen nadaljnjega razvoja te tehnologije

Čeprav že poteka več projektov, je ključnega pomena, da nadaljujemo z vlaganjem v raziskave in razvoj, da izboljšamo učinkovitost in zmanjšamo stroške teh tehnologij. Odpadna voda ni samo vir onesnaževanja, ampak predstavlja tudi priložnost za ustvarjanje zelena energija, zmanjšati ogljični odtis in se pomakniti k bolj trajnostnemu energetskemu modelu. Širše izvajanje teh tehnologij lahko pomaga mestom, da postanejo bolj energetsko samozadostna in ustvarijo pozitivne učinke v boju proti podnebnim spremembam. Če se izraba odpadne vode izboljša, se lahko soočimo s ključno rešitvijo za globalni energetski prehod.