Naukowcy stworzyli metodę, która zamienia ścieki w czystą energię

Codziennie na świecie powstają ogromne ilości odpadów, które trudno przetworzyć lub zutylizować bez szkody dla środowiska. Wśród najbardziej problematycznych znajdują się osady ściekowe, czyli gęste, ciemne odpady, które pozostają po oczyszczeniu ścieków.

Do tej pory ich utylizacja była dużym wyzwaniem – często trafiają na wysypiska lub są spalane, powodując zanieczyszczenie środowiska. Jednak naukowcy z Singapuru stworzyli nowatorską metodę, która może to zmienić.

Dlaczego osady ściekowe są tak dużym problemem?

Obecnie na świecie powstaje ponad 100 milionów ton osadów ściekowych rocznie – i ta liczba ciągle rośnie. Wiąże się to głównie z szybkim wzrostem liczby mieszkańców miast. Niestety, są one wyjątkowo trudne do przetworzenia, ponieważ zawierają szkodliwe substancje, takie jak metale ciężkie czy patogeny (drobnoustroje wywołujące choroby). Tradycyjne metody, takie jak spalanie, zużywają dużo energii, a składowanie ich na wysypiskach nie jest rozwiązaniem przyjaznym środowisku.

Ekologiczny sposób przetwarzania osadów ściekowych i produkcji zielonego wodoru / Źródło: nature.com

Naukowcy postanowili znaleźć alternatywę, która nie tylko rozwiąże problem odpadów, ale jednocześnie przyniesie korzyści środowisku i gospodarce. Badacze z Uniwersytetu Technologicznego w Nanyang (NTU) w Singapurze opracowali unikalny proces, który wykorzystuje energię słoneczną do przetworzenia odpadów w dwa bardzo wartościowe produkty:

• Zielony wodór – ekologiczne paliwo, które nie powoduje emisji zanieczyszczeń.
• Białko jednokomórkowe – bezpieczny produkt spożywczy, który może być używany jako pasza dla zwierząt hodowlanych.

Proces składa się z trzech prostych kroków. Na początku jest oddzielenie zanieczyszczeń, w którym osady ściekowe są mechanicznie rozdrabniane, a potem specjalnie dobrane substancje chemiczne usuwają z nich metale ciężkie i inne niebezpieczne składniki. Dzięki temu zostają tylko czyste substancje organiczne, z których można odzyskać cenne składniki.

Następnie następuje produkcja wodoru przy użyciu energii słonecznej, gdzie materiał poddawany jest procesowi elektrochemicznemu, który jest napędzany energią ze słońca. Dzięki temu organiczne związki zawarte w odpadach są przekształcane w ekologiczny wodór. To paliwo jest czyste, nie szkodzi środowisku i może być używane np. do zasilania samochodów czy produkcji prądu.

Na sam koniec mamy produkcję paszy, do czego wykorzystuje się specjalne bakterie, które żywią się pozostałymi substancjami. W wyniku ich pracy powstają wartościowe białka jednokomórkowe. Są one bardzo pożywne i mogą być stosowane jako składnik pasz dla zwierząt gospodarskich, zmniejszając zapotrzebowanie na tę produkowaną tradycyjnymi, mniej ekologicznymi metodami.

Dlaczego ta metoda to istotna rewolucja?

Metoda opracowana przez NTU nie tylko przekształca niebezpieczne odpady w cenne produkty, ale robi to w wyjątkowo efektywny sposób. W porównaniu do tradycyjnych metod przetwarzania osadów ściekowych, nowa technologia pozwala odzyskać aż 91% wartościowych substancji organicznych. Tradycyjne metody zwykle odzyskują ich zaledwie około połowy. Dodatkowo cały proces jest o 99,5% mniej szkodliwy dla środowiska i zużywa o 99,3% mniej energii niż obecne metody utylizacji.