Одна технология, известная как гидротермальное сжижение (HTL), позволяет производить биотопливо из влажной биомассы, такой как водоросли, пищевые отходы или навоз. Этот процесс позволяет избежать дорогостоящих процедур сушки; однако он создает побочный продукт сточных вод, который считается опасным для окружающей среды.
Новое исследование Университета Иллинойса обсуждает методы управления этими сточными водами, обеспечивая возможный путь к коммерчески жизнеспособному производству.
Джемисон Уотсон, докторант кафедры сельскохозяйственной и биологической инженерии Университета I, говорит, что исследование дает всесторонний обзор текущих методов очистки сточных вод, которые могут помочь производителям и исследователям в будущем.
Технологии HTL все еще находятся на стадии исследования. Но по мере того, как нефть становится более дорогой и дефицитной, Уотсон предсказывает, что ситуация изменится.
"Люди еще не начали решать инженерные задачи, такие как масштабирование до крупного объекта. Мы просто думаем, что опережаем время », – говорит он.
Уотсон объясняет, что исследование является результатом сотрудничества исследователей, работающих с различными аспектами технологий.
Часть этой работы проводится в исследовательской лаборатории Юаньхуэй Чжана, профессора сельскохозяйственной и биологической инженерии в Иллинойсе. Чжан – советник Ватсона и соавтор статьи.
«Мы работаем над получением масла из биомассы, такой как пищевые отходы и водоросли, с помощью HTL. Одним из побочных продуктов этого процесса являются сточные воды после HTL (PHW), также называемые водной фазой », – говорит Уотсон. «Мы увидели большую проблему: что мы можем сделать со сточными водами?? У нас нет возможности управлять этим; мы не можем просто разбавить его; мы не можем просто выпустить его в окружающую среду."
В исследовании представлен подробный анализ доступных в настоящее время методологий и описаны шесть различных подходов к лечению PHW.
К ним относятся разделение химикатов, выращивание биомассы, анаэробная ферментация, биоэлектрохимические системы, гидротермальная газификация и рециркуляция PHW в качестве растворителя или реагента для HTL.
Некоторые из потенциальных приложений, создаваемых с помощью этих подходов, включают извлечение химикатов и газов, производство электроэнергии или водорода или очистку жидкости, чтобы она была достаточно чистой для полива сельскохозяйственных культур или даже для использования в качестве питьевой воды, говорит Уотсон.
Для каждого из шести методов Уотсон и его сотрудники описывают технологию, обсуждают преимущества и проблемы и оценивают будущий потенциал, а также возможность масштабирования до коммерческого применения.
«Мы хотим узнать, какие технологии наиболее перспективны», – говорит Уотсон. «Итак, когда эта термохимическая технология действительно наберет обороты в ближайшие 10-20 лет, люди будут иметь представление о том, как мы можем повысить ценность побочного продукта сточных вод, чтобы подчеркнуть потенциал этой технологии производства нефти."