ZapingNews: Novo reator captura hidrogénio de aguas residuais

Uma equipa da Universidade RMIT da Austrália, afirma ter descoberto uma maneira económica de produzir hidrogénio usando águas residuais e esgoto. O processo não apenas produz gás H2 limpo, mas também captura todo o carbono das fezes humanas e dá-lhes um aproveitamento.

Assim, além de produzir energia limpa a partir de um recurso virtualmente ilimitado proveniente de resíduos humanos, também pode levar a um setor de águas residuais totalmente neutro em termos de emissões. Se o hidrogénio tem um papel importante na futura economia de energia verde, métodos de produção como esse podem ser a solução no futuro.

Photo//Engenhariacivil.com

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O esgoto tratado, diz a equipa, é usado principalmente como fertilizante e corretivo dos solos na agricultura, mas cerca de 30% é armazenado ou enviado para aterro. O biogás, principalmente o metano, que é produzido quando o esgoto fica parado e se decompõe numa estação de tratamento de esgoto, pode ser queimado como combustível renovável, mas não é limpo em termos de emissões.

Em vez disso, o estudo da equipe RMIT, publicado no International Journal of Hydrogen Energy, propõe um novo método no qual os "bios sólidos", ou fezes, são convertidos em biochar, um tipo de carvão rico em carbono. Este biochar contém partículas de metal pesado suficientes para funcionar como um catalisador "ideal", através do qual o biogás rico em metano pode ser dividido em carbono e hidrogénio.

O processo pode ser realizado num reator de pirólise de alta temperatura e altamente eficiente, projetado por uma equipe da Escola de Engenharia da própria RMIT, que pode separar o hidrogénio enquanto transforma o carbono em outra forma de biochar revestido com nano materiais de carbono, que tem um alta variedade de usos, incluindo ambiental, melhoria de solos agrícolas e até armazenamento de energia.

Mais importante ainda, onde a queima de biogás liberta carbono na atmosfera, esse processo de pirólise captura e sequestra todo esse carbono de uma forma útil e que liberta carbono.

"Otimizamos radicalmente a transferência de calor e massa no reator, ao mesmo tempo que reduzimos a tecnologia para torná-lo altamente móvel", disse o pesquisador-chefe e professor associado Kalpit Shah. "Não há reatores disponíveis que possam atingir tal calor fenomenal e integração de massa, num pacote tão pequeno e económico. E embora já seja eficiente em termos de energia, com integração adicional, este reator poderia transformar bios sólidos e conversão de biogás num processo que realmente produz energia em vez de consumi-la. "

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"Nossa nova tecnologia para produzir hidrogénio depende de materiais residuais que são essencialmente de fornecimento ilimitado", acrescentou Shah. "Aproveitando o poder do bios sólido para produzir um combustível totalmente limpo a partir do biogás, ao mesmo tempo em que evitamos as emissões de gases de efeito estufa, podemos oferecer uma verdadeira vitória ambiental e económica."

A tecnologia patenteada foi comprovada em testes, usando um gás rico em metano semelhante ao biogás produzido a partir de dejetos humanos. Os testes mostraram que na primeira meia hora, operando o reator a 900 ° C, um máximo de cerca de 65-71 por cento do metano no substituto do biogás poderia ser convertido em hidrogénio com sucesso, dependendo se o esgoto foi convertido em carvão ativado ou biochar.

A South East Water, uma concessionária do governo de Victoria, começou a construir uma plataforma piloto para testar essa tecnologia que transforma dejetos em hidrogénio e avaliá-la para adoção no processo de tratamento de águas residuais.