Inovație și durabilitate: generarea de energie din apele uzate

Pentru toate orașele din lume, apa de canalizare Ele reprezintă o problemă considerabilă care trebuie gestionată corespunzător. Stațiile de epurare a apelor uzate sunt implementate cu scopul de a îndepărta contaminanții înainte de a le deversa înapoi în mediu.

Cu toate acestea, de câțiva ani, au fost explorate metode și tehnologii care nu urmăresc doar purificarea apei, ci și transforma deșeurile în energie, profitand de potentialul energetic pe care il contin aceste ape.

Ce este apa uzată?

Las apa de canalizare Sunt apă care a fost folosită pentru activități menajere, industriale sau agricole și care conține deșeuri și contaminanți. Aceste ape sunt clasificate ca ape menajere, industriale și pluviale, în funcție de proveniența lor. În ansamblu, acestea reprezintă o problemă considerabilă de mediu din cauza contaminanților pe care îi prezintă și a impactului lor asupra mediului dacă nu sunt tratați corespunzător. Pentru orașe, tratarea acestei ape este crucială, dar pe lângă curățarea ei, există potențialul de a obține energie din ea.

Generarea de energie din apele uzate

În ultimii ani, tehnologia a avansat semnificativ, permițând apa de canalizare Nu numai că sunt purificate, dar sunt și folosite pentru a produce energie. Printre cele mai populare metode de a genera energie din aceste deșeuri se numără:

• Obținerea biogazului din descompunerea materiei organice prezente în apele uzate.
• Generarea de electricitate prin celulele de combustie microbiene.
• Utilizarea termică de căldură din apele uzate pentru aer condiționat.
• Producție de hidrogen, o sursă de energie curată.

Utilizarea biogazului

Una dintre cele mai comune metode este producerea de biogaz din apele uzate. Acest biogaz se obține printr-un proces numit metanizare, în care materia organică prezentă în apele uzate se descompune într-un mediu fără oxigen (anaerob).

Principalul produs al acestei descompunere este metanul, care poate fi folosit ca sursă de energie în diverse scopuri, inclusiv generarea de energie electrică și încălzire.

Metanul are mai multe utilizări, inclusiv producerea de energie electrică prin arderea acestuia în turbine sau încălzirea clădirilor. În mai multe orașe ca Grenoble o Strasbourg, biogazul a fost injectat în rețeaua de distribuție a gazelor naturale, furnizând energie atât locuințelor, cât și vehiculelor.

Experiențe internaționale

Există diverse orașe și țări din lume în care deja folosesc apele uzate pentru a genera energie. Câteva exemple sunt:

• En Basel, Elveția, căldura este recuperată din apele uzate pentru încălzire după procesul de purificare. Este un exemplu al modului în care tratarea apei poate fi și o sursă de energie termică folosită de comunitate.
• În Statele Unite ale Americii, în special în Oregon, instalația de recuperare a resurselor de apă Tri-City a implementat un sistem în care metanul produs prin descompunerea materiei organice din apele uzate este folosit pentru a genera energie electrică și termică.
• En Slovacia, au fost dezvoltate și proiecte pentru utilizarea apelor uzate în generarea de biogaz.

Producția de hidrogen din apele uzate

O altă metodă inovatoare care a făcut obiectul cercetării este producerea de hidrogen verde din apele uzate. Acest hidrogen este generat din celulele de electroliză microbiană, tehnologie care permite obținerea hidrogenului de înaltă puritate folosind bacterii specializate care descompun materia organică prezentă în apă. Companii precum Ingeobras dezvoltă tehnologii care oferă această soluție eficientă și durabilă.

Hidrogenul verde are un potențial semnificativ ca combustibil curat, iar producția sa din apele uzate oferă o abordare mai economică și mai durabilă în comparație cu metodele tradiționale de producere a hidrogenului, cum ar fi reformarea materialelor fosile sau electroliza convențională. Pe măsură ce această tehnologie avansează, ar putea deveni o soluție cheie pentru decarbonizarea industriei de transport și energie.

Producerea energiei electrice prin microorganisme

O altă dintre cele mai inovatoare metode de utilizare a apelor uzate este utilizarea celule de combustibil microbiene. Această metodă utilizează bacterii care metabolizează materia organică din apele uzate, eliberând electroni în acest proces. Acești electroni pot fi captați pentru a genera electricitate direct. Pilele de combustibil microbiene sunt deja folosite în unele proiecte pilot și au potențialul de a produce energie electrică în mod continuu și durabil. În plus, acest proces poate îmbunătăți eficiența energetică a stațiilor de epurare prin reducerea nevoii de sisteme scumpe de aerare și pompare.

Povești de succes în orașe din întreaga lume

Au fost dezvoltate diverse proiecte de succes în orașe din întreaga lume. De exemplu:

• En Strasbourg, se preconizează că va produce zilnic 1,6 milioane de metri cubi de biometan din tratarea apelor uzate, suficient pentru a furniza energie pentru aproximativ 5.000 de locuințe.
• En Helsinki, Finlanda, centrala de incalzire si racire Katri Vala Park foloseste apa uzata ca sursa de energie termica.
• En Madrid, Stația de Epurare a Apelor Uzate (South WWTP) a instalat turbine pentru a profita de energia cinetică a apei la ieșirea acesteia și a produce energie electrică pentru consumul propriu al stației.

Importanța de a continua dezvoltarea acestei tehnologii

Deși există deja mai multe proiecte în desfășurare, este esențial să continuați investițiile în cercetare și dezvoltare pentru a îmbunătăți eficiența și a reduce costurile acestor tehnologii. Apele uzate nu sunt doar o sursă de poluare, ci reprezintă și o oportunitate de a genera energie verde, reduce amprenta de carbon și trecem către un model energetic mai durabil. Implementarea la scară mai largă a acestor tehnologii poate ajuta orașele să devină mai autonome energetic și să genereze efecte pozitive în lupta împotriva schimbărilor climatice. Dacă utilizarea apelor uzate este îmbunătățită, ne-am putea confrunta cu o soluție cheie pentru tranziția energetică globală.