Bilimkurgu gibi görünebilir, fakat ABD genelindeki atık su arıtma tesisleri, yeni araştırma sayesinde kanalizasyon atık sularını biyoyakıta çok yakın bir tarihte dönüştürebilir. Hidrotermal sıvılaştırma teknolojisi, tabiat ananın milyonlarca yılda gerçekleştirdiği olayları yüksek basınç ve sıcaklık kullanımı ile birkaç dakika içinde gerçekleştirerek, doğanın ham petrol oluşturmak için kullandığı jeolojik koşulları taklit eder. Elde edilen malzeme, az miktarda su ve oksijen karışımı ile yerden pompalanarak elde edilen petrole benzer yapıdadır. Bu ham petrol uygun petrol rafine işlemleri ile daha sonra rafine edilebilir.
ABD genelindeki atık su arıtma tesisleri, her gün yaklaşık 34 milyar galon atık su arıtmaktadır. Bu miktar ile yılda yaklaşık olarak 30 milyon varil petrol üretebilir. PNNL, sadece bir kişinin yılda iki ila üç galon biyoyakıt üretebileceğini tahmin etmektedir.
Kanalizasyon atık suyu veya daha özel olarak kanalizasyon çamuru, çok ıslak olduğundan dolayı biyoyakıt üretmek için uzun süredir zayıf bir bileşen olarak görülüyordu. PNNL tarafından incelenen yaklaşım ise, geçmişte atık suların yakıta dönüşümünü fazla enerji kullanımı ile pahalı hale getiren mevcut termal teknolojilerin çoğundaki kurutma ihtiyacını ortadan kaldırmaktadır. HTL ayrıca tarımsal atıklar gibi diğer ıslak organik hammaddelerden yakıt elde etmek için de kullanılabilir.
Hidrotermal sıvılaştırma teknolojisini kullanarak, insan atığı gibi organik maddeler daha basit kimyasal bileşiklere dönüştürülebilir. Malzeme bir inç kare başına 3.000 pounda kadar basınç uygulanarak sıkıştırılabilir(bir araba lastiğinin yüz katına yakın). Daha sonra basınçlı çamur yaklaşık 660 ˚F’ta çalışan bir reaktör sistemine besleme yapılır. Isı ve basınç, atık malzemenin içindeki hücrelerin, biyoyakıt ve sulu sıvı faz olmak üzere iki farklı fraksiyona ayrışmasını sağlar.
PNNL’deki biyoenerji teknolojileri araştırmalarından sorumlu olan Corinne Drennan, “Belediye atık su çamurunda bol miktarda karbon ve ilginç bir şekilde yağlar da bulunmaktadır. Yağlar ya da lipidler, atık sudaki tuvalet kağıdı gibi diğer maddelerin dönüşümünü kolaylaştırmaktadır. Çamur reaktöre doğru hareket ederek ilerlemektedir. Rafine edilen bu çamur ise benzin, dizel ve jet yakıtı gibi çok kaliteli biyoyakıt ürünlerine dönüştürülerek biyoyakıt üretimi yapılabilir.” dedi.
HTL kullanışlı yakıt üretmenin yanı sıra, kanalizasyon atıklarının işlenmesi, taşınması ve bertaraf edilmesine olan ihtiyacı da neredeyse ortadan kaldırarak yerel yönetimlere önemli bir maliyet tasarrufu sağlayabilir.
Drennan, “Bu prosesin en güzel yanı, prosesin basit oluşudur. Reaktör çok yüksek sıcaklık ve basınçta bir tüptür. Hidrotermal dönüşüm teknolojisini altı yıl boyunca hızlı bir şekilde geliştirerek, kanalizasyon çamuru gibi ıslak atıkların hammadde olarak kullanımını sağlayan sürekli ve ölçeklenebilir bir proses oluşturduk.” dedi.
Su Çevre ve Yeniden Kullanım Vakfı, HTL’yi atık su katılarını arıtılabilecek potansiyele sahip bir teknoloji olarak nitelendiriyor. WE ve RF araştırmacıları, birincil çamurdaki mevcut karbonun biyoyakıta dönüştürülme prosesinin, yüksek karbon dönüşüm verimliliğine (%60) sahip olduğunu kaydetti. Rapor, bu çalışmanın önceden kanıtlandığını ve yakında çalışmalara başlanabileceğini iddia etmektedir.
PNNL, pilot tesis kurmak üzere British Columbia, Kanada’daki 23 yerel makamın ortağı olan Metro Vancouver ile birlikte çalışan Utah merkezli Genifuel Corporation’a HTL teknolojisinin lisansını verdi.
Metro Vancouver Vancouver’daki Utilities Committee başkanı Darrell Mussatto, “Metro Vancouver, arıtma tesislerinden birinde hidrotermal sıvılaştırma sağlamak için Kuzey Amerika’daki bu ilk atık su arıtma hizmetinin yararlı olacağını umuyor. Pilot projenin maliyeti, Metro Vancouver’la birlikte 8 ila 9 milyon dolar arasında (Kanada), yani doğrudan maliyetin yaklaşık yarısına ve kalan bakiyenin dış fona tabi olacağı anlamına geliyor” dedi.
Finansman sağlandıktan sonra, Metro Vancouver, 2017’de tasarım aşamasına geçmeyi ve bunu takiben fabrika ekipmanlarını 2018’de çalıştırmayı planlıyor.
Mussatto, “Gelişmekte olan bu teknoloji eğer başarı elde ederse; sıfır net enerji, sıfır koku ve sıfır atık gibi sürdürülebilirlik hedeflerini karşılayan Metro Vancouver’ın atık su prosesinin öncülük yaparak gelecekte üretim kolaylığı sağlayacaktır.” dedi.
Biyoyakıt üretimi dışında, başka yakıtlar ve kimyasal ürünler yaratmak için sıvı faz bir katalizör ile işlenebilir. Ayrıca, önemli besin maddeleri içeren az miktarda katı madde üretilebilir. Örneğin önceden yapılan bazı girişimlerde, gübre üretiminde kullanılan fosfor cevherinin yerini alabilecek fosfor geri dönüşümünün yapılacabileceğini kanıtlamışlardır.
Kaynak : sciencedaily.com