Valorisering af spildevand kan forbedre den kommercielle levedygtighed af biomasseolieproduktion

Olie produceret af biomasse kan være et bæredygtigt alternativ til fossile brændstoffer. Men teknologiske udfordringer gør det svært at opskalere produktionen og gøre den økonomisk rentabel.

En teknologi kendt som hydrotermisk likvefaktion (HTL) muliggør produktion af bioråolie fra våd biomasse såsom alger, madspild, eller husdyrgødning. Denne proces undgår dyre tørreprocedurer; imidlertid, det skaber et spildevandsbiprodukt, der betragtes som en miljørisiko.

En ny undersøgelse fra University of Illinois diskuterer metoder til at håndtere dette spildevand, giver en mulig vej til kommercielt levedygtig produktion.

Jamison Watson, ph.d.-studerende ved Institut for Jordbrugs- og Biologisk Teknik ved U of I, siger undersøgelsen giver et omfattende overblik over de nuværende spildevandsbehandlingsmetoder, der kan hjælpe producenter og forskere fremadrettet.

HTL-teknikker er stadig i udforskningsfasen. Men efterhånden som olie bliver dyrere og mere knap, Watson forudser, at det vil ændre sig.

"Folk er ikke rigtig begyndt at tage fat på tekniske udfordringer som opskalering til et stort anlæg. Vi tror bare, at vi er forud for vores tid, " han siger.

Watson forklarer, at undersøgelsen er et resultat af et samarbejde mellem forskere, der arbejder med forskellige aspekter af teknologierne. Noget af det arbejde sker i forskningslaboratoriet i Yuanhui Zhang, professor i landbrugs- og biologisk teknik ved Illinois. Zhang er Watsons rådgiver, og medforfatter til papiret.

"Vi arbejder på at producere olie fra biomasse såsom madaffald og alger gennem HTL. Et af biprodukterne af denne proces er post-HTL spildevandet (PHW), også kaldet vandig fase, " siger Watson. "Vi så dette store problem:hvad kan vi gøre med spildevandet? Vi har ingen måde at styre det på; vi kan ikke bare fortynde det; vi kan ikke bare slippe det ud i miljøet."

Undersøgelsen giver en detaljeret analyse af aktuelt tilgængelige metoder, og den beskriver seks forskellige tilgange til behandling af PHW. Disse omfatter separation af kemikalier, dyrkning af biomasse, anaerob gæring, bioelektrokemiske systemer, hydrotermisk forgasning, og genanvendelse af PHW som opløsningsmiddel eller reaktant til HTL.

Nogle af de potentielle applikationer skabt gennem disse tilgange omfatter udvinding af kemikalier og gasser, produktion af elektricitet eller brint, eller rense væsken, så den er ren nok til at vande afgrøder eller endda bruge som drikkevand, siger Watson.

For hver af de seks metoder, Watson og hans samarbejdspartnere beskriver teknologien, diskutere fordele og udfordringer, og vurdere fremtidigt potentiale, samt mulighed for opskalering til kommerciel anvendelse.

"Vi ønsker at lære, hvilke teknologier der lover mest, " siger Watson. "Så når denne termokemiske teknologi virkelig når sit fremskridt inden for de næste 10 til 20 år, folk vil have en idé om, hvordan vi kan anvende spildevandsbiproduktet for at fremhæve potentialet i denne olieproduktionsteknologi."