Puede parecer de ciencia ficción, pero lss plantas de tratamiento de aguas residuales en los Estados Unidos algún día van a convertir las aguas residuales ordinarias en aceite Biocrudo , gracias a nuevas investigaciones en Pacific Northwest National Laboratory del Departamento de energía.
Lodos de planta de tratamiento de aguas residuales de Metro Vancouver que ha sido desecado antes de la conversión a aceite Biocrudo en el Pacific Northwest National Laboratory. Crédito: Cortesía y RF
La tecnología de licuefacción hidrotérmica, imita las condiciones geológicas de la tierra y se utiliza para crear aceite crudo, uso de alta presión y temperatura para lograr en minutos algo que a la madre naturaleza le toma millones de años. El material resultante es similar al petróleo bombeado de la tierra, con una pequeña cantidad de agua y oxígeno mezclado. Este Biocrudo puede ser refinado mediante las operaciones de refinación de petróleo convencional.
Las plantas de tratamiento de aguas residuales en los Estados Unidos tratan a aproximadamente 34 billones de galones de aguas residuales cada día. Esa cantidad podría producir el equivalente a aproximadamente 30 millones de barriles de petróleo por año. PNNL estima que una sola persona podría generar dos o tres galones de biocrudo por año.
Las aguas residuales o lodos más específicamente, durante mucho tiempo han sido vistos como un mal ingrediente para producir biocombustibles porque está demasiado mojado. El enfoque de estudio por PNNL elimina la necesidad de secado requerido en la mayoría de actuales tecnologías termosolares que históricamente ha hecho de las aguas residuales para la conversión de combustible demasiado energía intensiva y costosa. HTL puede utilizarse también para hacer combustible de otros tipos de materia orgánica húmeda, tales como residuos agrícolas.
Mediante licuefacción hidrotérmica, la materia orgánica como los desechos humanos pueden romperse hasta compuestos químicos más simples. El material está presurizado a 3.000 libras por pulgada cuadrada, casi cien veces la de un neumático de auto. El lodo a presión entonces entra en un sistema de reactor que opera a unos 660 grados Fahrenheit. El calor y la presión causan que las células de los residuos se dividan en diferentes fracciones, biocrudo y una fase líquida acuosa.
"Hay un montón de carbón en el lodo de aguas residuales municipales y curiosamente, también hay grasas," dijo Corinne Drennan, quien es responsable de tecnologías de investigación de bioenergía en PNNL. "Las grasas o lípidos parecen facilitar la conversión de otros materiales en las aguas residuales tales como el papel higiénico, mantener el lodo en movimiento a través del reactor y producir un Biocrudo de muy alta calidad que, cuando se refina, tiene rendimientos como los combustibles gasolina, diesel y jet".
Además de producir combustible útil, HTL le daría a los gobiernos locales significativos ahorros de costos al eliminar virtualmente la necesidad de residuos de las aguas residuales de procesamiento, transporte y eliminación.
Simple y eficiente
"Lo mejor de este proceso es lo simple que es," dijo Drennan. "El reactor es literalmente un tubo caliente, a presión. Nos hemos realmente acelerado tecnología hidrotérmica de la conversión durante los últimos seis años para crear un continuo y escalable proceso que permite el uso de desechos húmedos como lodo de aguas residuales."
Una evaluación independiente de la Fundación de medio ambiente y la reutilización de agua llamada HTL, una tecnología altamente disruptiva que tiene potencial para el tratamiento de sólidos de aguas residuales. Investigadores del RF y señalaron que el proceso tiene eficacia de conversión de carbono con casi el 60 por ciento de carbono disponible en el lodo primario para convertirse en bio-crudo. El informe pide más demostración, que pronto podría estar en las obras.
Las plantas de tratamiento de aguas residuales en los Estados Unidos tratan a aproximadamente 34 billones de galones de aguas residuales cada día. Esa cantidad podría producir el equivalente a aproximadamente 30 millones de barriles de petróleo por año. PNNL estima que una sola persona podría generar dos o tres galones de biocrudo por año.
Las aguas residuales o lodos más específicamente, durante mucho tiempo han sido vistos como un mal ingrediente para producir biocombustibles porque está demasiado mojado. El enfoque de estudio por PNNL elimina la necesidad de secado requerido en la mayoría de actuales tecnologías termosolares que históricamente ha hecho de las aguas residuales para la conversión de combustible demasiado energía intensiva y costosa. HTL puede utilizarse también para hacer combustible de otros tipos de materia orgánica húmeda, tales como residuos agrícolas.
Mediante licuefacción hidrotérmica, la materia orgánica como los desechos humanos pueden romperse hasta compuestos químicos más simples. El material está presurizado a 3.000 libras por pulgada cuadrada, casi cien veces la de un neumático de auto. El lodo a presión entonces entra en un sistema de reactor que opera a unos 660 grados Fahrenheit. El calor y la presión causan que las células de los residuos se dividan en diferentes fracciones, biocrudo y una fase líquida acuosa.
"Hay un montón de carbón en el lodo de aguas residuales municipales y curiosamente, también hay grasas," dijo Corinne Drennan, quien es responsable de tecnologías de investigación de bioenergía en PNNL. "Las grasas o lípidos parecen facilitar la conversión de otros materiales en las aguas residuales tales como el papel higiénico, mantener el lodo en movimiento a través del reactor y producir un Biocrudo de muy alta calidad que, cuando se refina, tiene rendimientos como los combustibles gasolina, diesel y jet".
Además de producir combustible útil, HTL le daría a los gobiernos locales significativos ahorros de costos al eliminar virtualmente la necesidad de residuos de las aguas residuales de procesamiento, transporte y eliminación.
Simple y eficiente
"Lo mejor de este proceso es lo simple que es," dijo Drennan. "El reactor es literalmente un tubo caliente, a presión. Nos hemos realmente acelerado tecnología hidrotérmica de la conversión durante los últimos seis años para crear un continuo y escalable proceso que permite el uso de desechos húmedos como lodo de aguas residuales."
Una evaluación independiente de la Fundación de medio ambiente y la reutilización de agua llamada HTL, una tecnología altamente disruptiva que tiene potencial para el tratamiento de sólidos de aguas residuales. Investigadores del RF y señalaron que el proceso tiene eficacia de conversión de carbono con casi el 60 por ciento de carbono disponible en el lodo primario para convertirse en bio-crudo. El informe pide más demostración, que pronto podría estar en las obras.
Aceite Biocrudo, producido a partir de lodos de depuradora de aguas residuales, se ve y se comporta prácticamente como petróleo fósil. Crédito: NOS y RF
Instalación de demostración en las obras
PNNL ha licenciado su tecnología HTL a base de Utah Genifuel Corporation, que ahora está trabajando con Metro Vancouver, una asociación de autoridades locales 23 de British Columbia, Canadá, para construir una planta de demostración.
"Metro Vancouver aspira a ser la primera utilidad de tratamiento de aguas residuales en América del norte a licuefacción hidrotérmica de anfitrión en una de sus plantas de tratamiento," dijo Darrell Mussatto, Presidente del Comité de servicios públicos de Metro Vancouver. "El proyecto piloto costará entre $8 a $ 9 millones (canadiense) con Metro Vancouver proporcionando casi la mitad del coste directamente y el resto sujeto a financiamiento externo."
Una vez hecha la financiación, los planes de Metro Vancouver pasarán a la fase de diseño en 2017, seguido de fabricación de equipos, con la puesta en marcha en 2018.
"Si esta tecnología emergente es un éxito, una facilidad de producción futura podría conducir la manera para la operación de aguas residuales de Metro Vancouver cumplir con sus objetivos de sustentabilidad de energía neta cero, cero olor y cero residuos", ha añadido Mussatto.
Nada ha dejado
Además el Biocrudo, la fase líquida puede tratarse con un catalizador para crear otros combustibles y productos químicos. También se genera una pequeña cantidad de material sólido, que contiene importantes nutrientes. Por ejemplo, los primeros esfuerzos han demostrado la capacidad para recuperar fósforo, que puede sustituir el mineral de fósforo utilizado en la producción de fertilizantes.
Instalación de demostración en las obras
PNNL ha licenciado su tecnología HTL a base de Utah Genifuel Corporation, que ahora está trabajando con Metro Vancouver, una asociación de autoridades locales 23 de British Columbia, Canadá, para construir una planta de demostración.
"Metro Vancouver aspira a ser la primera utilidad de tratamiento de aguas residuales en América del norte a licuefacción hidrotérmica de anfitrión en una de sus plantas de tratamiento," dijo Darrell Mussatto, Presidente del Comité de servicios públicos de Metro Vancouver. "El proyecto piloto costará entre $8 a $ 9 millones (canadiense) con Metro Vancouver proporcionando casi la mitad del coste directamente y el resto sujeto a financiamiento externo."
Una vez hecha la financiación, los planes de Metro Vancouver pasarán a la fase de diseño en 2017, seguido de fabricación de equipos, con la puesta en marcha en 2018.
"Si esta tecnología emergente es un éxito, una facilidad de producción futura podría conducir la manera para la operación de aguas residuales de Metro Vancouver cumplir con sus objetivos de sustentabilidad de energía neta cero, cero olor y cero residuos", ha añadido Mussatto.
Nada ha dejado
Además el Biocrudo, la fase líquida puede tratarse con un catalizador para crear otros combustibles y productos químicos. También se genera una pequeña cantidad de material sólido, que contiene importantes nutrientes. Por ejemplo, los primeros esfuerzos han demostrado la capacidad para recuperar fósforo, que puede sustituir el mineral de fósforo utilizado en la producción de fertilizantes.
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