혁신과 지속 가능성: 폐수를 이용한 에너지 생산

전 세계 모든 도시의 경우, 하수 이는 적절하게 관리되어야 하는 상당한 문제를 나타냅니다. 폐수 처리장은 오염 물질을 환경으로 다시 배출하기 전에 제거할 목적으로 시행됩니다.

그러나 최근 몇 년 동안 물을 정화하는 것뿐만 아니라 폐기물을 에너지로 전환하다, 이러한 물에 포함된 에너지 잠재력을 활용합니다.

폐수란 무엇입니까?

라스 하수 가정, 산업, 농업 활동에 사용되는 물이며 폐기물과 오염물질이 포함되어 있습니다. 이러한 물은 그 출처에 따라 생활용수, 산업용수, 빗물 등으로 분류됩니다. 전체적으로, 이는 존재하는 오염 물질과 적절하게 처리되지 않을 경우 환경에 미치는 영향으로 인해 상당한 환경 문제입니다. 도시에서는 이 물을 처리하는 것이 중요하지만, 물을 정화하는 것 외에도 에너지를 얻을 수 있는 잠재력도 있습니다.

폐수에서 에너지 생성

최근에는 기술이 눈에 띄게 발전하여 하수 정화될 뿐만 아니라 에너지를 생산하는 데에도 사용됩니다. 이 폐기물로부터 에너지를 생성하는 가장 널리 사용되는 방법은 다음과 같습니다.

• 바이오가스 획득 폐수에 존재하는 유기물의 분해로 인해 발생합니다.
• 세대 전기 미생물 연료전지를 통해
• 열 이용 에어컨 폐수에서 발생하는 열.
• 생산품 수소, 청정 에너지의 원천.

바이오가스의 이용

가장 일반적인 방법 중 하나는 생산입니다. 바이오 가스 폐수에서. 이 바이오가스는 다음과 같은 공정을 통해 얻습니다. 메탄 화, 폐수에 존재하는 유기물은 무산소(혐기성) 환경에서 분해됩니다.

이 분해의 주요 생성물은 메탄이며, 이는 발전, 난방 등 다양한 목적의 에너지원으로 사용될 수 있습니다.

메탄은 터빈에서 연소하거나 건물을 가열하여 전기를 생산하는 등 다양한 용도로 사용됩니다. 같은 여러 도시에서 그르노블 o 스트라스부르, 바이오가스는 천연가스 유통망에 주입되어 가정과 차량 모두에 에너지를 공급합니다.

국제적인 경험

세계에는 이미 폐수를 사용하여 에너지를 생산하는 다양한 도시와 국가가 있습니다. 몇 가지 예는 다음과 같습니다:

• En 바젤, 스위스, 정화 공정 후 폐수에서 열을 회수하여 가열합니다. 이는 수처리가 어떻게 지역사회에서 사용되는 열에너지의 원천이 될 수 있는지 보여주는 예입니다.
• 의 미국특히 오레곤주 트라이시티(Tri-City) 수자원 회수 플랜트는 폐수 속 유기물 분해로 생성된 메탄을 이용해 전기와 열에너지를 생산하는 시스템을 구현했다.
• En 슬로바키아, 바이오가스 생성에 폐수를 사용하는 프로젝트도 개발되었습니다.

폐수에서 수소 생산

연구 주제가 되어온 또 다른 혁신적인 방법은 다음과 같습니다. 녹색 수소 폐수에서. 이 수소는 미생물 전기분해 셀에서 생성되는데, 이는 물에 존재하는 유기물을 분해하는 특수 박테리아를 이용해 고순도 수소를 얻을 수 있는 기술이다. Ingeobras와 같은 회사는 효율적이고 지속 가능한 솔루션을 제공하는 기술을 개발하고 있습니다.

녹색 수소는 청정 연료로서 상당한 잠재력을 갖고 있으며, 폐수에서 녹색 수소를 생산하는 것은 화석 물질 개질이나 기존 전기분해와 같은 전통적인 수소 생산 방법에 비해 더 경제적이고 지속 가능한 접근 방식을 제공합니다. 이 기술이 발전함에 따라 운송 및 에너지 산업의 탈탄소화를 위한 핵심 솔루션이 될 수 있습니다.

미생물을 통한 전기 생산

폐수를 사용하는 가장 혁신적인 방법 중 하나는 미생물 연료전지. 이 방법은 폐수에서 유기물을 대사하는 박테리아를 사용하여 그 과정에서 전자를 방출합니다. 이러한 전자를 포획하여 직접 전기를 생성할 수 있습니다. 미생물 연료전지는 이미 일부 시범 프로젝트에서 사용되고 있으며 지속적이고 지속 가능하게 전기를 생산할 수 있는 잠재력을 갖고 있습니다. 또한 이 공정은 고가의 폭기 및 펌핑 시스템의 필요성을 줄여 처리장의 에너지 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

전 세계 도시의 성공 사례

전 세계 도시에서 다양한 성공적인 프로젝트가 개발되었습니다. 예를 들어:

• En 스트라스부르, 폐수 처리를 통해 매일 1,6만 입방미터의 바이오메탄을 생산할 것으로 예상되며, 이는 약 5.000가구에 에너지를 공급하기에 충분합니다.
• En 핀란드 헬싱키, Katri Vala Park 냉난방 시설은 폐수를 열에너지원으로 사용합니다.
• En 마드리드, 폐수 처리장(남부 WWTP)은 배출구에서 물의 운동 에너지를 활용하고 공장 자체 소비를 위한 전기를 생산하기 위해 터빈을 설치했습니다.

이 기술을 지속적으로 개발하는 것의 중요성

이미 여러 프로젝트가 진행 중이지만, 이러한 기술의 효율성을 높이고 비용을 절감하려면 연구 개발에 계속 투자하는 것이 중요합니다. 폐수는 오염의 원인일 뿐만 아니라 오염을 발생시킬 수 있는 기회이기도 합니다. 친환경 에너지, 탄소 배출량을 줄이고 보다 지속 가능한 에너지 모델로 나아가십시오. 이러한 기술의 대규모 구현은 도시의 에너지 자급자족을 강화하고 기후 변화에 맞서 싸우는 데 긍정적인 영향을 미치는 데 도움이 될 수 있습니다. 폐수 사용이 개선된다면 우리는 글로벌 에너지 전환을 위한 핵심 솔루션에 직면할 수 있습니다.