HidrojenHaber – Bilim insanları, kanalizasyon çamurunu protein ve yeşil hidrojene dönüştüren bir yöntem geliştirdi. Süreç, geleneksel yöntemlere kıyasla karbondioksit emisyonlarını yüzde 99,5 oranında azaltıyor.
Bilim dergisi Nature Water’da yayınlanan çalışmaya göre Singapur’daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi öncülüğünde yürütülen çalışmada, üç aşamalı bir sistemle atık çamurdan hem hayvan yemi olarak kullanılabilen tek hücreli protein hem de temiz enerji kaynağı yeşil hidrojen üretildi.
BERTARAF EDİLMESİ ZOR
Atık su arıtma tesislerinin yapışkan, kötü kokulu yan ürünü olan kanalizasyon çamuru organik maddeler, azot ve fosfor gibi besin maddeleri ile ağır metallerin bir karışımını içerir. Hızlı şekilde parçalanamayacak kadar kalın ve kolayca kullanılamayacak kadar kirli bu çamur, yakıldığında toksik kimyasallar açığa çıkarıyor, kompostlanması ise çok uzun sürüyor.
Nanyang Teknoloji Üniversitesi liderliğindeki araştırma ekibinin geliştirdiği işlem; mekanik parçalama, elektrokimyasal reaksiyonlar ve bakteriyel süreçlerden oluşuyor. Kullanılan güneş enerjili elektroliz sistemi sayesinde, organik karbonun yüzde 91’i geri kazanılıyor. Bunun yüzde 63’ü ise protein üretiminde kullanılıyor. Atığın moleküler düzeyde ayrıştırılmasıyla ağır metaller güvenle bertaraf edilebiliyor. Buluşun, dünya genelinde biriken yıllık 100 milyon ton kanalizasyon çamurunun çevreye zarar vermeden değerlendirilebilmesinin önünü açıyor.
ÜÇ AŞAMALI İŞLEM
İşlem üç aşamadan oluşuyor. İlk adımda çamur alkali katalizörler yardımıyla yoğun bir öğütme işleminden geçiriliyor. Bu işlem, çamuru moleküler düzeyde parçalayarak yararlı bileşenleri çıkarmayı kolaylaştırırken aynı zamanda ağır metalleri güvenli bir şekilde bertaraf etmek için katı formda tutmaya yarıyor.
İkinci adımda çözünmüş organik madde, yenilenebilir güneş enerjisiyle çalışan bir elektroliz sistemine gönderiliyor. Anotta, organik madde elektrokimyasal oksidasyona uğrayarak uçucu yağ asitleri üretiyor. Katotta ise, su temiz bir enerji kaynağı oluşturmak için parçalanarak yeşil hidrojen üretiliyor.
Son aşamada asetik asit ve ortaya çıkan diğer bileşenler mikroplara (özellikle mor fototrofik bakterilere) veriliyor. Bu bakteriler de asidi daha sonra hayvan yemi olarak kullanılabilen proteine dönüştürüyor.
ÖLÇEKLENDİRME ÇALIŞMALARI
Çamurun yararlı bir amaç için kullanılması fikri ilk kez ortaya atılmıyor. Ancak bu yöntemle çamurdaki toplam organik karbonun %91’inden fazlası geri kazanılırken, faydalı ürünlere ve tek hücreli proteine dönüştürülüyor. CO₂ emisyonları, anaerobik sindirim gibi geleneksel çamur işleme tekniklerine kıyasla %99,5 oranında azaltılmış oluyor. Yöntemin ölçeklendirilebilirliğiyle ilgili çalışmalar ise devam ediyor.