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有了这项技术 从污水到原油只需几分钟

http://www.water.hc360.com2016年11月10日09:47 来源:麻省理工科技评论T|T

    慧聪水工业网 美国的污水处理厂未来有一天会把普通的污水转化为原油。这绝非科幻,而是美国能源部西北太平洋国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory,PNNL)的新技术。

原油

    这项技术通过模拟地球的地质条件,利用水热液化(hydrothermalliquefaction,HTL)原理产生高温高压环境,在几分钟内就能得到历经百万年才能得到的自然原油。该方法获得的产物成分与自然原油相差无几,只不过含有少量水和氧。它的提纯方法与传统原油相同。

    美国污水处理厂每天处理约1287亿升的污水,这就相当于每年可以生产3000万桶原油。PNNL估计每人每年可以生产7.6到11.4升原油。

    用污水或污泥生产原油一直不被看好,因为它水分太大。通过干燥污水获取燃料的传统方法通常代价过高又耗费能量。PNNL的方法则免去了干燥过程。除了污水,HTL方法还可以将农业废弃物等其他有机湿原料转化为燃料。

    有机废弃物可以在水热液化作用下降解成简单的化合物。待处理材料所受压强为每平方英寸3000磅,几乎是汽车轮胎的100倍。高压污泥随后被送入349℃的反应容器内。高温高压环境下材料会发生裂解,变成原油和液态水。

    废水可以转化为燃料。PNNL的科学家发明了一种方法可以不用干燥就能将废水转化为原油。加拿大大温哥华区域局(MetroVancouver)希望建一个示范工厂。

    “城市污水不仅有丰富的碳含量,还含有脂肪,”PNNL生物科技研究主管科林恩·德雷南(CorinneDrennan)说,“脂肪或脂质可以促进废水内厕纸等材料的转化,可以使废水在反应容器内顺利反应,还可以提高生成原油的质量,得到汽油、柴油和喷气燃料。”

    除了生产燃料,HTL免去了废水运输与处理的麻烦,也为政府节省不少开支。

    简单而有效

    “这种方法最大的优点在于它的简单性,”德雷南说,“反应容器实际上就是一个热压管。过去6年内,我们已经升级了水热技术,可以持续分级处理污水这样湿度较大的废物”。

    水环境及再利用基金会(WaterEnvironment&ReuseFoundation)称HTL为颠覆性技术。WE&RF调查员注意到该方法碳的转化效率非常高,60%的碳都转化为了生物原油,并呼吁对该方法进行进一步介绍,以尽快使其投入应用。

    示范工厂

    目前,PNNL已经将HTL技术授权给了Genifuel公司。Genifuel总部坐落于犹他州,目前正与大温哥华合作建立示范工厂。

    “大温哥华希望通过HTL技术建立北美第一家废水转化公司,”大温哥华公用事业委员会的主席达雷尔·穆沙图(DarrellMussatto)说,“试点项目将耗费800万~900万加币。大温哥华会直接提供一半资金,剩余的要从外部募集。”

    一旦资金到位,大温哥华计划在2017年开始设计工作,然后是设备制造,最后在2018年开始动工建造。

    “如果这一新兴技术获得成功,依靠废水转化,大温哥华就可以实现零能耗、零废气、零残余的可持续目标”,穆沙图补充道。

    除了生物原油,这种液态产物还能在催化剂作用下生成其他化学产品。比如,可以产生包含重要营养元素的固态物质。早期的试验表明,这种方法可以回收磷,它可以取代生产化肥的磷矿。

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责任编辑:童志威

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