Die Verwertung von Abwassern ist eine kleine, wenn auch nicht unbedeutende Nische im Bereich Bioenergie. Mögliche Ansatzpunkte für die Energiegewinnung sind Hitze, Biogas oder sogar elektrische Aktivitäten. Theoretisch kann auch Rohöl aus Abwasser hergestellt werden. Die globalen Bemühungen, diese Prozesse zu perfektionieren, hat kürzlich offenbar einen großen Schritt nach vorne gemacht. Viele Verfahren basieren auf die Trennung von Wasser und organischer Materie im Abwasser. Ein Team von Biochemikern und Mikrobiologen der Universität Ghent in Belgien gelang es, die Ausbeute an organischer Materie durch ein neues Verfahren deutlich zu verbessern. Am Ende könnten Kläranlagen sich dank des Verfahrens unter Umständen sogar selber mit Energie versorgen.
Foto: Trout Run Sewage Treatment Plant, Montgomery County Planning Commission, Flickr, CC BY-SA 2.0
Energie aus Abwasser
Abwasser aus Küche und Bad ist eine potentielle Energieressource. Es enthält diverse organische Substanzen, die in dem Wasser schweben. Weltweit arbeiten diverse Teams daran, effiziente Methoden zu entwickeln, um die organische Materie von dem Wasser zu trennen – so kann das Wasser aufbereitet werden, während die organische Masse genutzt werden kann, um Bioenergie zu gewinnen.
Aktuell basiert die am meisten genutzte Trennmethode auf Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze und Protozoen, die sich von den organischen Materialien im Abwasser ernähren und Produkte ausscheiden, die zusammenklumpen und sich am Boden des Tanks absetzen. Dies involviert oft einen Prozess namens Kontaktstabilisierung, in dem zwei Belebungsbecken zum Einsatz kommen. Im ersten Becken werden die Mikroorganismen so weit wie möglich aktiviert, bevor sie im zweiten Becken mit dem Abwasser in Kontakt kommen.
„Hungrige“ Bakterien sind die Lösung
Aktuell können mittels der Kontaktstabilisierung etwa 20 bis 30 Prozent der organischen Masse aus dem Wasser entfernt werden. Das Ziel der Forscher war es, diesen Wert zu verbessern. Dazu setzten sie bei den Mikroorganismen selber an. Die Lösung ist denkbar einfach: Das Team ließ die Bakterien „hungern“, sodass sie mit besonders hohem Nährstoffbedarf mit dem Abwasser in Kontakt kamen. Die Ergebnisse brachten eine deutliche Verbesserung: Die Methode der Forscher aus Ghent kann über 55 Prozent der organischen Masse aus dem Wasser filtern.
„We’re not going to solve climate change with our process, but every bit helps„, so Professor Siegfried Vlaeminck von dem Forscherteam. Er führte weiter aus, dass allein im belgischen Flandern der Energieverbrauch durch Kläranlagen dem Stromverbrauch von fast 700.000 Menschen entspricht. Mit der neuen Methode könnten Kläranlagen eines Tages energieautark arbeiten, was bereits zu großen Energieeinsparungen führen würde. Unter Umständen könnte sogar ein Energieüberschuss entstehen.
Aktuell kollaborieren die Forscher mit DC Water, der Wasser- und Abwasserbehörde des US-amerikanischen District of Columbia, um die neue Methode in der Praxis zu erproben. Im nächsten Schritt sollen Tests in großer Dimension durchgeführt werden, um die Effizienz der Methode zu eruieren.
via NewAtlas