Για όλες τις πόλεις του κόσμου, το νερό λυμάτων Αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό πρόβλημα που πρέπει να αντιμετωπιστεί κατάλληλα. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων υλοποιούνται με σκοπό την απομάκρυνση των ρύπων πριν από την απόρριψή τους πίσω στο περιβάλλον.
Ωστόσο, εδώ και μερικά χρόνια, έχουν διερευνηθεί μέθοδοι και τεχνολογίες που όχι μόνο επιδιώκουν τον καθαρισμό του νερού, αλλά και μετατρέπουν τα απόβλητα σε ενέργεια, αξιοποιώντας το ενεργειακό δυναμικό που περιέχουν αυτά τα νερά.
Τι είναι τα λύματα;
ο νερό λυμάτων Είναι νερό που έχει χρησιμοποιηθεί για οικιακές, βιομηχανικές ή γεωργικές δραστηριότητες και περιέχει απόβλητα και ρύπους. Τα νερά αυτά ταξινομούνται σε οικιακά, βιομηχανικά και όμβρια, ανάλογα με την προέλευσή τους. Στο σύνολό τους, αποτελούν σημαντικό περιβαλλοντικό πρόβλημα λόγω των ρύπων που παρουσιάζουν και των επιπτώσεών τους στο περιβάλλον εάν δεν αντιμετωπιστούν σωστά. Για τις πόλεις, η επεξεργασία αυτού του νερού είναι καθοριστικής σημασίας, αλλά εκτός από τον καθαρισμό του, υπάρχει η δυνατότητα λήψης ενέργειας από αυτό.
Παραγωγή ενέργειας από λύματα
Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία έχει προχωρήσει σημαντικά, επιτρέποντας νερό λυμάτων Όχι μόνο καθαρίζονται, αλλά χρησιμοποιούνται επίσης για την παραγωγή ενέργειας. Μεταξύ των πιο δημοφιλών μεθόδων παραγωγής ενέργειας από αυτά τα απόβλητα είναι:
- Λήψη βιοαερίου από την αποσύνθεση της οργανικής ύλης που υπάρχει στα λύματα.
- Δημιουργία του ηλεκτρικής ενέργειας μέσω μικροβιακών κυψελών καυσίμου.
- Θερμική χρήση θερμότητας από τα λύματα για τον κλιματισμό.
- Παραγωγή του υδρογόνο, πηγή καθαρής ενέργειας.
Χρήση βιοαερίου
Μία από τις πιο κοινές μεθόδους είναι η παραγωγή βιοαέριο από τα λύματα. Αυτό το βιοαέριο λαμβάνεται μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται μεθανοποίηση, στο οποίο η οργανική ύλη που υπάρχει στα λύματα αποσυντίθεται σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο (αναερόβιο).
Το κύριο προϊόν αυτής της αποσύνθεσης είναι το μεθάνιο, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή ενέργειας για διάφορους σκοπούς, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και της θέρμανσης.
Το μεθάνιο έχει πολλές χρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με την καύση του σε τουρμπίνες ή θέρμανση κτιρίων. Σε αρκετές πόλεις όπως Γκρενόμπλ o Στρασβούργο, έχει εγχυθεί βιοαέριο στο δίκτυο διανομής φυσικού αερίου, παρέχοντας ενέργεια τόσο σε σπίτια όσο και σε οχήματα.
Διεθνείς εμπειρίες
Υπάρχουν διάφορες πόλεις και χώρες στον κόσμο όπου ήδη χρησιμοποιούν τα λύματα για την παραγωγή ενέργειας. Μερικά παραδείγματα είναι:
- En Βασιλεία, Ελβετία, η θερμότητα ανακτάται από τα λύματα για θέρμανση μετά τη διαδικασία καθαρισμού. Είναι ένα παράδειγμα του πώς η επεξεργασία του νερού μπορεί επίσης να αποτελέσει πηγή θερμικής ενέργειας που χρησιμοποιείται από την κοινότητα.
- Στην ΗΠΑ, ιδιαίτερα στο Όρεγκον, η μονάδα ανάκτησης υδάτινων πόρων Tri-City έχει εφαρμόσει ένα σύστημα στο οποίο το μεθάνιο που παράγεται από την αποσύνθεση της οργανικής ύλης στα λύματα χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας.
- En Σλοβακία, έχουν επίσης αναπτυχθεί έργα για τη χρήση λυμάτων στην παραγωγή βιοαερίου.
Παραγωγή υδρογόνου από λύματα
Μια άλλη καινοτόμος μέθοδος που έχει γίνει αντικείμενο έρευνας είναι η παραγωγή του πράσινο υδρογόνο από τα λύματα. Αυτό το υδρογόνο παράγεται από μικροβιακά κύτταρα ηλεκτρόλυσης, μια τεχνολογία που επιτρέπει τη λήψη υδρογόνου υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιώντας εξειδικευμένα βακτήρια που αποσυνθέτουν την οργανική ύλη που υπάρχει στο νερό. Εταιρείες όπως η Ingeobras αναπτύσσουν τεχνολογίες που προσφέρουν αυτήν την αποτελεσματική και βιώσιμη λύση.
Το πράσινο υδρογόνο έχει σημαντικές δυνατότητες ως καθαρό καύσιμο και η παραγωγή του από λύματα προσφέρει μια πιο οικονομική και βιώσιμη προσέγγιση σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους παραγωγής υδρογόνου, όπως η αναμόρφωση ορυκτών υλικών ή η συμβατική ηλεκτρόλυση. Καθώς αυτή η τεχνολογία προχωρά, θα μπορούσε να γίνει μια βασική λύση για την απαλλαγή από τον άνθρακα από τη βιομηχανία μεταφορών και ενέργειας.
Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω μικροοργανισμών
Μια άλλη από τις πιο καινοτόμες μεθόδους χρήσης λυμάτων είναι η χρήση του μικροβιακές κυψέλες καυσίμου. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί βακτήρια που μεταβολίζουν την οργανική ύλη στα λύματα, απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια στη διαδικασία. Αυτά τα ηλεκτρόνια μπορούν να συλληφθούν για να παράγουν απευθείας ηλεκτρική ενέργεια. Οι μικροβιακές κυψέλες καυσίμου χρησιμοποιούνται ήδη σε ορισμένα πιλοτικά έργα και έχουν τη δυνατότητα να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια συνεχώς και βιώσιμα. Επιπλέον, αυτή η διαδικασία μπορεί να βελτιώσει την ενεργειακή απόδοση των μονάδων επεξεργασίας μειώνοντας την ανάγκη για ακριβά συστήματα αερισμού και άντλησης.
Ιστορίες επιτυχίας σε πόλεις σε όλο τον κόσμο
Διάφορα επιτυχημένα έργα έχουν αναπτυχθεί σε πόλεις σε όλο τον κόσμο. Για παράδειγμα:
- En Στρασβούργο, αναμένεται να παράγει καθημερινά 1,6 εκατομμύρια κυβικά μέτρα βιομεθανίου από την επεξεργασία λυμάτων, αρκετά για να παρέχει ενέργεια σε περίπου 5.000 σπίτια.
- En Ελσίνκι, Φινλανδία, η μονάδα θέρμανσης και ψύξης Katri Vala Park χρησιμοποιεί τα λύματα ως πηγή θερμικής ενέργειας.
- En Madrid, η Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων (South WWTP) έχει εγκαταστήσει τουρμπίνες για να εκμεταλλευτεί την κινητική ενέργεια του νερού στην έξοδο της και να παράγει ηλεκτρική ενέργεια για την ίδια κατανάλωση της μονάδας.
Σημασία της συνέχισης της ανάπτυξης αυτής της τεχνολογίας
Αν και υπάρχουν ήδη πολλά έργα σε εξέλιξη, είναι σημαντικό να συνεχιστούν οι επενδύσεις στην έρευνα και την ανάπτυξη για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και τη μείωση του κόστους αυτών των τεχνολογιών. Τα λύματα δεν είναι μόνο πηγή ρύπανσης, αλλά αντιπροσωπεύουν επίσης μια ευκαιρία παραγωγής πράσινη ενέργεια, μειώστε το αποτύπωμα άνθρακα και προχωρήστε προς ένα πιο βιώσιμο ενεργειακό μοντέλο. Η μεγαλύτερης κλίμακας εφαρμογή αυτών των τεχνολογιών μπορεί να βοηθήσει τις πόλεις να γίνουν πιο ενεργειακά αυτάρκεις και να δημιουργήσουν θετικές επιπτώσεις στην καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής. Εάν βελτιωθεί η χρήση των λυμάτων, θα μπορούσαμε να βρεθούμε μπροστά σε μια βασική λύση για την παγκόσμια ενεργειακή μετάβαση.
Σηκώνομαι πολύ καλά και υπάρχουν πολλοί ερευνητές για να μπορέσουν να χρησιμοποιήσουν όλο το νερό, γιατί χρειάζεται πολύ και δεν πρέπει να το σπαταλούμε και όσοι θέτουν αυτά τα νέα στέκονται πολύ καλά, σας ευχαριστώ πολύ που ενεργοποίησα από αυτό, το νερό είναι πολύ σημαντικό για όλους τους ανθρώπους.
Πώς θα ήταν η δημιουργία ενέργειας από νερό μέσω ηλεκτρόλυσης και σύνδεσης με μπαταρίες υδρογόνου;