Sinqapurun Nanyang Texnoloji Universitetinin (NTU Sinqapur) alimləri çirkab suların təmizlənməsinin əlavə məhsulu olan çirkab sularını təmiz enerji üçün yaşıl hidrogenə və heyvan yemi üçün tək hüceyrəli zülala çevirmək üçün günəş enerjisi ilə işləyən innovativ üsul hazırlayıblar.

“Nature Water” jurnalında nəşr olunan lildən qidaya və yanacağa çevrilmə metodu iki aktual qlobal problemin öhdəsindən gəlir: tullantıların idarə edilməsi və davamlı resursların yaradılması. Bu, NTU-nun iqlim dəyişikliyi və davamlılıq kimi bəşəriyyətin ən böyük problemlərini həll etmək məqsədi ilə üst-üstə düşür.

Birləşmiş Millətlər Təşkilatının hesablamalarına görə, 2050-ci ilə qədər şəhərlərdə təxminən 2,5 milyard daha çox insan yaşayacaq. Şəhərlərin və sənaye sahələrinin böyüməsi ilə yanaşı, mürəkkəb strukturu, tərkibi və ağır metallar və patogenlər kimi çirkləndiricilərə görə emal edilməsi və utilizasiyası çox çətin olan kanalizasiya lillərində də artım baş verir .

BMT-Habitat-a görə, hər il qlobal miqyasda 100 milyon tondan çox çirkab suları lil əmələ gəlir ki, bu da hər il artır. Bununla belə, yandırma və ya poliqon kimi ümumi utilizasiya üsulları vaxt aparan, enerji baxımından səmərəsizdir və ətraf mühitin çirklənməsinə töhfə verir .

Arzuolunmaz və təmizlənməsi çətin olan çirkab suları problemini həll etmək üçün NTU tədqiqatçıları mexaniki, kimyəvi və bioloji texnikaları birləşdirən üç pilləli günəş enerjisi ilə işləyən proses yaratdılar.

Konsepsiyanın sübutu testləri göstərdi ki, NTU komandasının prosesi anaerob həzm kimi adi üsullardan daha səmərəlidir – bunun vasitəsilə bakteriyalar bioqaz və qida ilə zəngin qalıq istehsal etmək üçün üzvi tullantıları parçalayır . O, əhəmiyyətli dərəcədə daha çox resurs bərpa edir, ağır metal çirkləndiricilərini tamamilə təmizləyir, ətraf mühitə daha az təsir edir və daha yaxşı iqtisadi imkanlar təklif edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=2793866484&adk=1121470953&adf=746485419&pi=t.ma~as.2793866484&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1741862649&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-03-solar-powered-method-sewage-sludge.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMzLjAuNjk0My4xNDIiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KEE6QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl1dLDBd&dt=1741862645479&bpp=1&bdt=119&idt=213&shv=r20250305&mjsv=m202503060101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dfdc40d724f2dca57%3AT%3D1735367325%3ART%3D1741862645%3AS%3DALNI_MYStQ6fUQQQLyo5Z7z1h-XhXcWBtA&gpic=UID%3D00000f80eacffadc%3AT%3D1735367325%3ART%3D1741862645%3AS%3DALNI_MYaOugky0UawScoidzfbXof3-N-iw&eo_id_str=ID%3De43bb863646b60b8%3AT%3D1735367325%3ART%3D1741862645%3AS%3DAA-AfjbQoPwZqH28q9IwcCLRSzzg&prev_fmts=0x0%2C1905x945&nras=2&correlator=4684024447189&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1816&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=42531706%2C95354313%2C95354337%2C95354597&oid=2&pvsid=3876660602671275&tmod=1565644214&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=3779

NTU-nun Mexanika və Aerokosmik Mühəndislik Məktəbindən (MAE) və Enerji Tədqiqatları İnstitutu @ NTU-dan (ERI@N) aparıcı tədqiqatçı dosent Li Honq dedi: “Bizim metodumuz tullantıları qiymətli resurslara çevirir, bərpa olunan enerji və dayanıqlı qida yaradaraq ətraf mühitə dəyən ziyanı azaldır. Bu, dairəvi iqtisadiyyatı nümunə göstərir və yaşıl gələcəyə töhfə verir.”

NTU-nun Mülki və Ətraf Mühit Mühəndisliyi Məktəbindən (CEE) və Nanyang Ətraf Mühit və Su Tədqiqat İnstitutundan (NEWRI) birgə aparıcı tədqiqatçı professor Zhou Yan dedi: “Günəş enerjisi ilə işləyən prosesimiz eyni anda bir neçə problemin öhdəsindən necə gələ biləcəyimizi nümayiş etdirir – çətin tullantı məhsulunu təmiz enerjiyə çevirmək və kimyəvi və qidalandırıcı zülalları mexaniki şəkildə inteqrasiya etməklə. çirkab suların idarə edilməsində yeni davamlı strategiya təklif edərək, çirklənmə və resurs qıtlığına toxundu.”

Üç addımlı proses

Proses kanalizasiya çamurunun mexaniki şəkildə parçalanması ilə başlayır. Kimyəvi müalicə zərərli ağır metalları zülallar və karbohidratlar da daxil olmaqla üzvi materiallardan ayırır.

Daha sonra günəş enerjisi ilə işləyən elektrokimyəvi proses üzvi materialları qiymətli məhsullara çevirmək üçün xüsusi elektrodlardan istifadə edir, məsələn, qida və əczaçılıq sənayesi üçün əsas tərkib hissəsi olan sirkə turşusu və təmiz enerji mənbəyi olan hidrogen qazı.

Nəhayət, işlənmiş maye axınına işıqla aktivləşdirilmiş bakteriyalar daxil edilir. Bu bakteriyalar qida maddələrini heyvan yemi üçün uyğun olan tək hüceyrəli proteinə çevirir.

Ekoloji cəhətdən təmiz, sərfəli və miqyaslı

Laboratoriya sınaqları göstərdi ki, yeni üsul kanalizasiya lilindəki üzvi karbonun 91,4%-ni bərpa edir və üzvi karbonun 63%-ni zərərli əlavə məhsullar istehsal etmədən tək hüceyrəli zülala çevirir. Müqayisə üçün, ənənəvi anaerob həzm adətən kanalizasiya çamurunda üzvi materialların təxminən 50%-ni bərpa edir və çevirir.

Günəş enerjisi ilə işləyən proses 10% enerji səmərəliliyinə nail olur, günəş işığından istifadə etməklə saatda 13 litrə qədər hidrogen istehsal edir ki, bu da ənənəvi hidrogen istehsal üsullarından təxminən 10% daha çox enerjiyə qənaət edir.

NTU prosesi ənənəvi üsullarla müqayisədə karbon emissiyalarını 99,5% və enerji istifadəsini 99,3% azaldır. O, həmçinin lildən zərərli ağır metalları yox edir, əks halda onlar lazımi təmizlənmədən atılacaq və bu prosesi ekoloji cəhətdən təmiz bir seçim halına gətirir.

Birinci müəllif, MAE Məktəbinin tədqiqat işçisi Dr. Zhao Hu dedi: “Ümid edirik ki, bizim təklif etdiyimiz metod tullantıların davamlı şəkildə idarə olunmasının canlılığını göstərir və kanalizasiya lillərinin necə qəbul edildiyini – tullantıdan təmiz enerjini və davamlı qida istehsalını dəstəkləyən qiymətli resursa dəyişdirir.”

NTU tədqiqat qrupu əlavə etdi ki, yeni hazırlanmış proses perspektivli olsa da, onun genişləndirilə biləcəyini müəyyən etmək üçün daha çox araşdırmaya ehtiyac var. Əsas problem üzvi materialları tamamilə parçalamaq və tullantılardan bütün ağır metalları çıxarmaq üçün elektrokimyəvi prosesdən istifadənin dəyəridir. Bundan əlavə, tullantı sularının təmizlənməsi qurğusu üçün kompleks sistemin layihələndirilməsi çətinliyi artırır.

Ətraflı məlumat: Hu Zhao və digərləri, Günəş enerjisi ilə idarə olunan kanalizasiya çamurunun elektroreformasiyası və yaşıl qida və hidrogeni birləşdirmək üçün bioloji huni ilə birləşdirilmiş, Təbiət Suyu (2024). DOI: 10.1038/s44221-024-00329-z

Jurnal məlumatı: Təbiət Suyu Nanyang Texnoloji Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir