Os engenheiros da Universidade de Alberta descobriram uma maneira de transformar a gordura residual, óleo e graxa em um suprimento constante de energia renovável.

Em um estudo recente, O aluno de mestrado em engenharia ambiental Bappi Chowdhury e seus colegas descobriram que adicionar materiais condutores aos produtos residuais poderia transformá-los em uma matéria-prima confiável, permitindo uma taxa de produção de até 70 por cento mais biometano - uma fonte de energia renovável - a partir de uma mistura de gordura, óleo e graxa e resíduos alimentares comuns em um digestor anaeróbico.

Rico em energia, resíduos cheios de gordura são extremamente lentos para se decompor, formando barreiras que bloqueiam a digestão microbiana ou flutuando para a superfície em instalações de tratamento de resíduos, que coletam biometano no processo. Apesar de seu alto potencial de energia - as gorduras são compostas de cadeias de carbono mais longas que se degradam naturalmente em gás natural - essas substâncias muitas vezes acabam em aterros sanitários, onde eles se degradam lentamente e são liberados na atmosfera, um problema particular porque o metano é cerca de 30 vezes mais potente do que o dióxido de carbono como gás que retém o calor.

As descobertas podem ter implicações para os municípios que lutam com canos de esgoto entupidos, instalações agrícolas industriais que lidam com dejetos animais ou governos que desejam reduzir os impactos climáticos.

"Pode resolver muitos problemas, "disse Chowdhury, quem foi o autor principal do estudo. “É sustentável, energia renovável, porque enquanto houver pessoas, haverá desperdício de comida. "

Chave granular de carvão ativado

Os materiais condutores têm sido usados ​​há muito tempo no tratamento de resíduos e águas residuais, mas apenas na última década eles foram usados ​​para estimular a produção de biometano.

Uma substância como o carvão ativado granular - o material condutor mais eficaz no novo estudo - é mais conhecida por remover compostos que afetam o cheiro e o sabor da água tratada. Mas de acordo com Bipro Dhar, um professor assistente de engenharia ambiental da U of A, o carvão ativado também pode funcionar como um centro para micróbios que procuram despejar ou coletar elétrons como parte dos processos bioquímicos.

"Isso pode mudar a forma como os micróbios interagem, "disse Dhar, que supervisionou a pesquisa de Chowdhury. "Isso pode aumentar significativamente a rapidez com que podemos degradar esses orgânicos e produzir biometano."

O estudo também envolveu a adição de resíduos alimentares à mistura para melhorar a produtividade. Chowdhury encontrou uma receita ideal de 70 por cento de desperdício de comida - proveniente de resíduos do HUB Mall no campus da U of A - e 30 por cento de gordura, óleo e graxa da GHD Canadá, um parceiro da indústria com sede em Ontário. Ele testou dois materiais condutores, carvão ativado granular e magnetita, para ver qual funcionou melhor. O primeiro material condutor reduziu o tempo de decomposição de 20 para 25 dias para apenas sete.

Há uma segunda razão pela qual o carvão ativado granular funciona tão bem. Micróbios que decompõem naturalmente lipídios e gorduras crescem diretamente nos materiais condutores. Uma gama mais ampla de micróbios permanece na mistura no digestor, garantir que a decomposição seja mais eficiente do que seria por conta própria.

“Houve mais enriquecimento de microrganismos, "Chowdhury disse." Existem tantos micróbios aderidos à superfície, cria mais equilíbrio. "

Reduzindo os impactos do clima

O novo estudo é uma virada de jogo em potencial no tratamento de resíduos orgânicos, que compõe até 40 por cento dos resíduos municipais no Canadá e 5 por cento das emissões globais de gases de efeito estufa.

Dhar lista uma série de cenários potenciais. Se gordo, óleo e graxa podem ser digeridos de forma rápida e confiável, uma cidade como Edmonton pode aceitar resíduos agrícolas ou de restaurantes para melhorar seu tratamento de resíduos orgânicos. Uma granja rural pode deixar de transportar resíduos por centenas de quilômetros e optar por gerar energia e calor no local. Uma área rural em um país em desenvolvimento poderia gerar mais eletricidade a partir do lixo. Como os digestores anaeróbicos podem funcionar em uma variedade de escalas sem um retrofit significativo, é uma solução que pode potencialmente ser implementada globalmente.

Dhar vê outra vantagem na redução do metano residual, um gás de efeito estufa muito mais potente que muitos negligenciam como contribuinte para a mudança climática.

“O maior problema dos aterros é o lixo orgânico, "Dhar disse." Qualquer tipo de matéria orgânica acabará por se degradar e produzir gás metano. "

Em 2015, A Epcor estimou que gastou US $ 2 milhões na limpeza 1, 200 quilômetros de esgotos de Edmonton, junto com outras linhas de inspeção de US $ 1,6 milhão em toda a cidade. Embora a cidade tenha "Armazenar, não despeje "campanhas, a gordura doméstica que entope as linhas de esgoto pode um dia ser recolhida como um recurso valioso.

Mais trabalho será necessário primeiro, Dhar observou. Isso significa procurar materiais condutores ainda melhores e mais baratos, estudos de viabilidade econômica e projetos-piloto ampliados.

“Este é um projeto muito importante, "Dhar disse." Temos uma grande quantidade de gordura, óleo e graxa produzidos em todo o país. "