A mundë të jetë “mbeturina” e dikujt thesar për të tjerët? Shkencëtarët kanë zbuluar një teknikë që rrit ndjeshëm sasinë e karburantit të nxjerrë nga një nga produktet anësore më të shumta të njerëzimit: baltë e kanalizimit, ose, më thjeshtë, “fekale”, duke reduktuar në të njëjtën kohë kostot e shkarkimit.
Kërkuesit nga Universiteti i Shtetit të Washington thonë se kanë zhvilluar një fazë paraprakë dhe një soj bakterial të ri që së bashku mund të trefishojnë sasinë e biogazit të nxjerrë nga uji i mbeturinave, duke zvogëluar në të njëjtën kohë kostot e shkarkimit në gjysmë.
Sipas studimit të publikuar në “Chemical Engineering Journal”, objektet e trajtimit të ujit përbëjnë 3% deri në 4% të konsumit total të energjisë në Shtetet e Bashkuara. Për kontekst, Administrata e Informacionit për Energji të SHBA raporton se karikimi i autombujve elektrikë ka përfshirë rreth 0,5% të konsumit total të energjisë në SHBA në vitin 2025! Proceset e trajtimit konvencionale shtojnë gjithashtu rreth 21 milionë ton metrikë gazra serë në atmosferë çdo vit.
Studimi shënon se rreth gjysma e afro 15,000 objekteve të trajtimit të ujit në Shtetet e Bashkuara përdorin digezim anaerob, një proces në të cilin mikroorganizmat shkatërrojnë baltën e kanalizimit në kushte pa oksigjen për të reduktuar vëllimin e mbeturinave dhe në të njëjtën kohë për të prodhuar biogaz. Disa objekte përdorin këtë biogaz për të kompensuar pjesën e kërkesës së tyre për energji, duke ndihmuar në uljen e konsumit të madh të energjisë i lidhur me trajtimin e ujit.
Megjithatë, digezimi anaerob konvencional mbetet relativisht joefektiv, me procesin që zakonisht konverton më pak se 40% të karbonit të baltës në gaz të përdorshëm. Sasi të mëdha të baltës të lëngshme, të pasura me karbon, të njohura si “biosolids”, mbeten pas digezimit dhe shpesh përfundojnë në venddepozita, ku mund të gjenerojnë emetime shtesë të gazrave serë. Ndërkohë, biogazi vetë përmban sasi të mëdha të dioksidit të karbonit – shpesh rreth 35% deri në 40% – duke e ulur përdorimin e tij të drejtë si karburant dhe duke kërkuar një përmirësim të mëtejshëm para se të mund të injektohet në infrastrukturën e gazit natyror si gaz natyror i rinovueshëm.
Për të zgjidhur këto kufizime, kërkuesit zhvilluan një sistem me dy faza të quajtur “Procesi i Prapërgatitjes së Avancuar dhe Digezimit Anaerob (APAD)”. Në vend që të hedhin baltën e mbetur pas digezimit anaerob konvencional, sistemi e nënshmon atë në një fazë të mëtejshme të trajtimit të njohur si “Oksidim i Avancuar i Lëngshëm dhe Shpërthim me Avull (AWOEx)”.
Gjatë këtij procesi, balta e digezuar ekspozohet në temperatura të larta, presion dhe sasi të kontrolluara oksigjeni, duke ndihmuar në thyerjen e përbërësve organikë rezistues që digezimi konvencional nuk arrin ta dekompozojë plotësisht. Më pas, balta e trajtuar futet në një fazë të dytë të digezimit anaerob, duke lejuar mikroorganizmat të nxjerrin sasi të shtuar biogazi nga materiali që përndryshe do të mbetë si mbeturinë.
Në një fazë të veçuar të mëvonshme, biogazi i rezultuar përmirësohet në gaz natyror të rinovueshëm me një shkallë më të lartë pastërtie duke përdorur një bioreaktor me shtrat rrëshirë që përmban një soj të ri bakterial të metanogjenik, “Methanothermobacter wolfeii BSEL” (e dimë se nuk e prononcioni ashtu). I ushqyer me hidrogjen, mikroorganizmi konverton biologjikisht dioksid karbonit në biogaz në metan shtesë, duke rritur cilësinë e karburantit të gazit të fundit.
“Ky (soj bakterial) nuk ka nevojë për asgjë – është një punëtor,” thotë Birgitte Ahring, profesoreshë në WSU dhe autore kryesore e studimit. “Nuk ka nevojë për aditiva organikë ose kujdes të madh. Funksionon mirë me ujë dhe një tablet vitaminash.”
Kërkuesit raportojnë përfitime të konsiderueshme nga sistemi. Duke nxjerrë shumë më shumë material të përdorshëm nga balta që normalisht do të mbetë si mbeturinë dhe duke konvertuar një pjesë të madhe të dioksidit të karbonit në biogazin e rezultuar në metan shtesë, procesi i integruar rriti prodhimin e gazit natyror të rinovueshëm për 200% krahasuar me digezimin anaerob konvencional vetëm.
Sistemi arriti gjithashtu një eficiencë e përgjithshme e konvertimit të karbonit prej 83%, që do të thotë se një pjesë shumë më e madhe e karbonit të baltës u konvertua në karburant të përdorshëm dhe jo në mbeturina të mbetura. Kërkuesit raportojnë gjithashtu se faza e paraprakë ulën kostot e trajtimit të baltës nga 494 në 253 dollarë për ton të thatë duke ulur ndjeshëm vëllimin e “biosolids” që kërkojnë shkarkim. E ka aromën e parave.
“Kjo teknologji në thelb konverton deri në 80% të baltës së kanalizimit në diçka me vlerë. Nëse mund të riprodhjmë këtë punë në materiale organike të tjera, do të kemi një teknologji trajtimi të mbeturinave që është e nivelit botëror në eficiencë,” thotë Ahring.
Ekipi ka patentuar sojin bakterial dhe tani po kërkon të zhvillojë një version më të madh të projektit me një partner industrial.
Në termat teknike, nëse kjo shkalohet me sukses në nivel kombëtar dhe nëse ekonomia themelore qëndron në zbatim real – ndër shumë “po” të tjerë – modelimi i kërkuesve sugjeron se pjesa e paraprakë e sistemit mund të përkthehet në miliarda dollarë kursimesh vjetore në operacionet e trajtimit të baltës së kanalizimit në SHBA. Puna u financua nga Zyra e Teknologjive të Bienergjisë e Departamentit të Energjisë të SHBA, një indikacion i qartë se kërkuesit janë vërtet duke punuar në diçka të rëndësishme.
Burimi: Universiteti i Shtetit të Washington
Burimi: newatlas.com
