Иновация и устойчивост: Генериране на енергия от отпадъчни води

За всички градове в света, канализационни води Те представляват значителен проблем, който трябва да се управлява по подходящ начин. Пречиствателните станции за отпадъчни води се внедряват с цел отстраняване на замърсителите преди изхвърлянето им обратно в околната среда.

От няколко години обаче се изследват методи и технологии, които не само се стремят да пречистват водата, но и превръщат отпадъците в енергия, възползвайки се от енергийния потенциал, който съдържат тези води.

Какво представляват отпадъчните води?

на канализационни води Те са вода, която е била използвана за битови, промишлени или селскостопански дейности и която съдържа отпадъци и замърсители. Тези води се класифицират като битови, промишлени и дъждовни в зависимост от техния произход. Като цяло те представляват значителен екологичен проблем поради замърсителите, които представляват и въздействието им върху околната среда, ако не се третират правилно. За градовете пречистването на тази вода е от решаващо значение, но освен че се почиства, има потенциал за получаване на енергия от нея.

Генериране на енергия от отпадъчни води

През последните години технологиите напреднаха значително, позволявайки канализационни води Те не само се пречистват, но и се използват за производство на енергия. Сред най-популярните методи за генериране на енергия от тези отпадъци са:

• Получаване на биогаз от разлагането на органични вещества, налични в отпадъчните води.
• Поколение на електричество чрез микробни горивни клетки.
• Термично оползотворяване на топлина от отпадъчни води за климатизация.
• Производство на водород, източник на чиста енергия.

Използване на биогаз

Един от най-разпространените методи е производството на биогаз от отпадни води. Този биогаз се получава чрез процес т.нар метанизация, при който органичните вещества, налични в отпадъчните води, се разлагат в безкислородна (анаеробна) среда.

Основният продукт от това разлагане е метанът, който може да се използва като източник на енергия за различни цели, включително производство на електроенергия и отопление.

Метанът има няколко приложения, включително производство на електричество чрез изгарянето му в турбини или отопление на сгради. В няколко града като Гренобъл o Страсбург, биогазът е инжектиран в разпределителната мрежа за природен газ, осигурявайки енергия както за домовете, така и за превозните средства.

Международен опит

Има различни градове и държави в света, където те вече използват отпадъчни води за генериране на енергия. Някои примери са:

• En Базел, Швейцария, топлината се възстановява от отпадъчните води за отопление след процеса на пречистване. Това е пример за това как пречистването на водата може да бъде и източник на топлинна енергия, използвана от общността.
• В САЩ, по-специално в Орегон, заводът за възстановяване на водни ресурси Tri-City е внедрил система, в която метанът, произведен от разлагането на органични вещества в отпадъчните води, се използва за генериране на електрическа и топлинна енергия.
• En Словакия, също така са разработени проекти за използване на отпадъчни води за производство на биогаз.

Производство на водород от отпадъчни води

Друг иновативен метод, който е бил обект на изследване, е производството на зелен водород от отпадни води. Този водород се генерира от микробни електролизни клетки, технология, която позволява получаването на водород с висока чистота с помощта на специализирани бактерии, които разлагат органичната материя, присъстваща във водата. Компании като Ingeobras разработват технологии, които предлагат това ефективно и устойчиво решение.

Зеленият водород има значителен потенциал като чисто гориво и производството му от отпадъчни води предлага по-икономичен и устойчив подход в сравнение с традиционните методи за производство на водород, като реформиране на изкопаеми материали или конвенционална електролиза. С напредването на тази технология тя може да се превърне в ключово решение за декарбонизиране на транспортната и енергийната индустрия.

Генериране на електричество чрез микроорганизми

Друг от най-иновативните методи за използване на отпадъчни води е използването на микробни горивни клетки. Този метод използва бактерии, които метаболизират органичните вещества в отпадъчните води, освобождавайки електрони в процеса. Тези електрони могат да бъдат уловени за директно генериране на електричество. Микробните горивни клетки вече се използват в някои пилотни проекти и имат потенциала да произвеждат електричество непрекъснато и устойчиво. Освен това този процес може да подобри енергийната ефективност на пречиствателните станции чрез намаляване на необходимостта от скъпи аерационни и помпени системи.

Истории на успеха в градове по света

Различни успешни проекти са разработени в градове по света. Например:

• En Страсбург, се очаква да произвежда 1,6 милиона кубически метра биометан дневно от пречистване на отпадъчни води, достатъчно за осигуряване на енергия за около 5.000 домове.
• En Хелзинки, Финландия, отоплителната и охладителна инсталация Katri Vala Park използва отпадъчни води като източник на топлинна енергия.
• En Мадрид, в Пречиствателна станция (ПСОВ Юг) са монтирани турбини, които да използват кинетичната енергия на водата на изхода и да произвеждат електроенергия за собствено потребление на централата.

Важно е да продължим да развиваме тази технология

Въпреки че вече има множество проекти, които са в ход, от решаващо значение е да продължим да инвестираме в научноизследователска и развойна дейност, за да подобрим ефективността и да намалим разходите за тези технологии. Отпадъчните води са не само източник на замърсяване, но също така представляват възможност за генериране зелена енергия, намаляване на въглеродния отпечатък и преминаване към по-устойчив енергиен модел. По-мащабното внедряване на тези технологии може да помогне на градовете да станат по-енергийно самодостатъчни и да генерират положителни въздействия в борбата срещу изменението на климата. Ако използването на отпадъчните води бъде подобрено, може да сме изправени пред ключово решение за глобалния енергиен преход.