Ученые предложили орошать мусорные полигоны микроводорослями

Результат представлен в International Journal of Hydrogen Energy.

Твердые коммунальные отходы (ТКО) – пластиковый и металлический мусор, а также остатки органических веществ (пищи, тканей и др). Они складируются на специальных полигонах, которые в процессе эксплуатации и в течение длительного времени после закрытия являются источниками выбросов в атмосферу свалочного газа.

Благодаря метану, входящему в состав свалочного газа, он может быть использован в качестве вторичного энергоресурса. Газ, обогащенный этим углеводородом, может использоваться для получения другого вида нетрадиционного топлива – биоводорода.

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали технологию увеличения объема метана, выделяемого мусорными полигонами. Такая концепция, по словам специалистов, позволяет "убить двух зайцев": превратить отходы в энергоресурс и утилизировать органическую биомассу водорослей рода хлорелла.

Схема орошения полигона и сбора биогаза, где 1 – полигон ТКО; 2 – система дегазации; 3 – фильтрат; 4 – система очистки фильтрата; 5 – ТЭЦ; 6 – культиваторы микроводорослей; 7– линии электропередач (ЛЭП); 8 – потребители электроэнергии

"Мы предложили поднять энергетическую эффективность использования газа, образующегося на полигонах ТКО, с помощью орошения, добавляя остаточную биомассу микроводорослей", – отметила соавтор работы, инженер СПбПУ Ксения Вельможина.

По ее словам, это ускорит разложение отходов и увеличит выход биогаза. "Полученный биогаз затем можно очищать и преобразовывать в биоводород – чистое и экологически безопасное топливо", – добавила эксперт, подчеркнув, что такой подход поможет уменьшить выбросы вредных веществ и снизить зависимость от нефти.

По оценкам ученых, добавление 25 массовой проценты остаточной биомассы микроводорослей к 75% органических отходов может увеличить производство биогаза на 30–50% по сравнению с традиционными методами. При этом, как утверждают специалисты СПбПУ, за счет переработки биомассы микроводорослей и органических отходов затраты на утилизацию могут снизиться на 20–30%.

Таким образом, по словам Вельможиной, "производство биогаза и биоводорода может принести дополнительный доход, увеличив рентабельность полигона на 15–25%, а получаемый водород способен заменить до 10–15% потребляемого ископаемого топлива в регионах, использующих данную технологию".

Ученые отмечают, что в дальнейшем они планируют продолжить и расширить исследования в области получения биоводорода, чтобы внести вклад в развитие устойчивой и экологически чистой энергетики.

Работа выполнена сотрудниками Высшей школы гидротехнического и энергетического строительства СПбПУ при поддержке федеральной программы Минобрнауки РФ "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты".