Може да звучи като научна фантастика, но пречиствателните станции за отпадни води един ден ще превръщат водата от канализацията в сурово биогориво, благодарение на ново изследване на Националната лаборатория Pacific Northwest на Министерства на енергетиката в САЩ.
Технологията хидротермално втечняване имитира геологичните условия на Земята за създаването на суров петрол, с помощта на високо налягане и висока температура. Полученият материал е подобен на нефта, извличан от земните недра, като съдържа малки количества вода и кислород. Това сурово гориво може да се рафинира чрез конвенционалните методи за рафиниране на петрол.
Пречиствателните станции в САЩ обработват по около 34 милиарда галона отпадни води на ден. Това количество би било достатъчно за около 30 милиона барела нефт на година. Учените са пресметнали, че един-единствен човек може да произведе 2-3 галона сурово био гориво на година.
Отпадните води от канализацията, дълго време бяха смятани за безперспективни при производството на биогориво заради високата си влажност. Подходът на учените от Националната лаборатория Pacific Northwest елиминира нуждата от изсушаване, а това прави процесът на превръщане на водите от канализацията в биогориво по-икономичен и значително по-евтин. Хидротермалното втечнавяне може да си използва и за превръщането на други видове течни органични суровини в петрол, сред тях селскостопанските отпадъци.
С помощта на хидротермалното втечняване, органичната материя се разделя на по-прости химични вещества. Върху материала се прилага налягане близо 100 пъти по-високо от това в автомобилна гума. Обработените по този начин човешки отпадъци се отвеждат в реакторна система, която работи при 350 градуса по Целзий. Температурата и налягането карат клетките на отпадъчния материал да се разпаднат на различни фракции – биогориво и друга течност.
“Човешките отпадъци съдържат много въглерод, а също и мазнини. Мазнините или липидите подпомагат конверсията на други материали в отпадните води, като тоалетната хартия например, улесняват придвижването на материала из реактора и произвеждат висококачествено сурово био гориво, което след рафиниране се превръща в бензин, дизел или ракетно гориво ”, казва Корин Дренан - един от участниците в изследването.
В допълнение към производството на полезно гориво, хидротермалното втечняване ще намали значително разходите на местните власти, като на практика ще елиминира нуждата от преработка и транспорт на отпадните води.
“Най-доброто на този процес е неговата уникална простота. Реакторът е просто една тръба с висока температура и налягане. Усъвършенствахме технологията за хидротермална конверсия през последните 6 години, за да създадем един продължителен, мащабируем процес, който ни дава възможност да използваме водите от канализацията”, добавя Дренан.
Според независимата оценка на Water Environment & Reuse Foundation при хидротермалното втечняване близо 60% от въглерода в човешките отпадъци се превръща в сурово биогориво.
Националната лаборатория Pacific Northwest е предоставила лиценза за технологията на базираната в Юта компания Genifuel, която работи съвместно с Metro Vancouver, партньорство между 23 местни власти в Британска Колумбия и Канада за изграждането на пилотно съоръжение. Проектът ще е на стойност 8-9 милиона долара.
Освен биогоривото, другата получена течност може да се обработи с катализатори за създаването на други горива или химически продукти. В резултат на хидротермалното втечняване се получава и малко количество твърди вещества с ценно съдържание. От тях би могъл да се извлече фосфор, който да замени фосфорната руда, използвана за производството на торове.
