Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe umożliwiają neutralizację mikroodpadów przemysłowych i rolniczych
Utylizacja odpadów organicznych znacznie utrudnia zwiększenie produktywności i zysków unijnych branż przetwórstwa rolno-spożywczego i produkcji napojów (a-FDPI). Do niedawna brak było zminiaturyzowanej technologii umożliwiającej bezpieczną neutralizację odpadów organicznych lub odzyskiwanie części z 288 terawatogodzin energii w sektorze a-FDPI w postaci biogazu bogatego w wodór i metan. Uczestnicy finansowanej przez UE inicjatywy H2AD-aFDPI odpowiedzieli na to zapotrzebowanie, opracowując nowatorską mikrotechnologię do szybkiej i bezpiecznej utylizacji ścieków organicznych, nazwaną H2AD. Technologia ta bazuje na wysoce wydajnym przemysłowym procesie biotechnologicznym, który zmniejsza chemiczne zapotrzebowanie na tlen (COD) materii organicznej. Energia pochodząca z odpadów jest następnie przekształcana w bogaty w wodór i metan biogaz. „Podstawową technologią jest tu zintegrowane mikrobiologiczne ogniwo paliwowe (MFC) o obiegu zamkniętym, oparte na nowatorskim połączeniu tradycyjnej fermentacji beztlenowej i konwencjonalnej techniki MFC”, tłumaczy kierownik techniczny projektu, Darren Bacon. W przeciwieństwie do konwencjonalnej technologii MFC mikrobiologiczna reakcja, mająca potencjał stymulacji elektrycznej, powstaje w całkowicie beztlenowy sposób. Efektem jest proces przekształcania odpadów w energię, który błyskawicznie redukuje COD i całkowitą ilość zawieszonej materii stałej w odpadach organicznych do bezpiecznego poziomu. Neutralizacja odpadów i wytwarzanie energii Naukowcy zbudowali urządzenia H2AD do wstępnej i końcowej obróbki odpadów organicznych w pięciu lokalizacjach w Europie. W każdym z wybranych zakładów dostępne były różnorodne odpady organiczne, co dało możliwość zastosowania przełomowej metody obróbki odpadów oraz uzyskania bogatego w energię biogazu. „Wszystkie pięć urządzeń pomyślnie zainstalowano i uruchomiono, przezwyciężając wyzwania typowe dla każdej z lokalizacji. Testy zakończyły się pomyślnie, a ich wyniki potwierdzają skuteczność, niezawodność i możliwość adaptacji technologii”, opowiada Bacon. Celem testów terenowych było potwierdzenie przewidywanej wydajności H2AD w zakresie neutralizacji ścieków organicznych pochodzących z różnych środowisk operacyjnych w sektorze a-FDPI. Badacze zmierzyli wydajność H2AD oraz opracowali modele okresów zwrotu dotyczące zasilanych osadem ściekowym urządzeń H2AD w przypadku odpadów pochodzących z przetwórstwa napojów owocowych, przetwórstwa nabiału, małych browarów i mieszanej działalności rolniczej. Korzyści dla dużego rynku Wyniki tych prac wskazują na większą od przewidywanej redukcję zanieczyszczeń organicznych oraz doskonały skład biogazu. Bacon stwierdza: „W Walencji w Hiszpanii partnerzy projektu przetwarzali zagęszczone odpady pochodzące od lokalnego producenta lodów. COD gęstych odpadów zmniejszono o ponad 90%, uzyskując biogaz o zawartości metanu sięgającej 80%. Rezultaty te dalece przekroczyły wszelkie oczekiwania dotyczące tej technologii, szczególnie w przypadku trudnego w obróbce zagęszczonego szlamu”. Projekt pokazał również, że istnieje duży i różnorodny rynek, który mógłby skorzystać z technologii H2AD, obejmujący między innymi branżę mleczarską wraz z produkcją sera i lodów. „System H2AD będzie kierowany na te rynki w pierwszej fazie komercjalizacji, następnie zaś planujemy wejście do branży napojów bezalkoholowych, piwnej, rolniczej i ogólnospożywczej na terenie Europy i dalej na szerszej arenie międzynarodowej”, mówi Bacon. „Na potrzeby działań komercyjnych, w Wielkiej Brytanii prowadzone są aktualnie testy H2AD w przemyśle serowarskim, browarnictwie, branży produkcji cydru i przemyśle spożywczym”, kończy.
Słowa kluczowe
H2AD-aFDPI, odpady organiczne, biogaz, mikrobiologiczne ogniwo paliwowe, fermentacja beztlenowa
