Một nghiên cứu thí điểm vừa được công bố trên Chemical Engineering Journal thử nghiệm một phương pháp mới để xử lý bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải. Nhóm nghiên cứu thực hiện tiền xử lý bùn trước khi đưa vào tiêu hóa kỵ khí truyền thống. Bước tiền xử lý đưa vật liệu vào điều kiện nhiệt độ và áp suất cao với một lượng nhỏ oxy được thêm vào; oxy dưới áp suất cao hoạt động như chất xúc tác, làm gãy các chuỗi polymer dài trong bùn và khiến sinh khối dễ phân hủy hơn.
Theo báo cáo, tiền xử lý này làm tăng sản lượng khí tự nhiên tái tạo khoảng 200% so với thực hành hiện tại và giảm chi phí xử lý từ 494 USD xuống còn 253 USD cho mỗi tấn chất rắn khô. Nhóm cho biết công nghệ có thể chuyển tới 80% bùn thải thành sản phẩm có giá trị, thay vì phải chôn lấp chất rắn sinh học.
Sau tiền xử lý, các nhà nghiên cứu sử dụng một chủng vi khuẩn mới mà họ phát hiện và phân lập để nâng cấp khí sinh học. Chủng này chuyển carbon dioxide cùng với hydrogen thành methane, tạo ra khí tự nhiên tái tạo với độ tinh khiết đo được là 99% methane. Nhóm đã cấp bằng sáng chế cho chủng vi khuẩn và đang phối hợp với WSU’s Office of Innovation and Entrepreneurship cùng một đối tác công nghiệp để mở rộng quy mô.
- Đơn vị tham gia: Pacific Northwest National Laboratory
- Và Clean-Vantage LLC
- Tài trợ: US Department of Energy Bioenergy Technologies Office
Từ khó
- tiền xử lý — bước chuẩn bị vật liệu trước công đoạn chính
- tiêu hóa — quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi vi khuẩn
- kỵ khí — môi trường không có oxy
- chất xúc tác — vật chất làm tăng tốc phản ứng hóa học
- sinh khối — vật liệu hữu cơ có thể tạo năng lượng
- phân lập — tách vi sinh vật riêng khỏi mẫu
- nâng cấp — cải thiện chất lượng và độ tinh khiết của khí
- polymer — mạch phân tử dài gồm nhiều đơn vị
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Bạn nghĩ lợi ích chính của việc tăng sản lượng khí tái tạo và giảm chi phí cho nhà máy xử lý nước thải là gì? Hãy nêu vài lý do.
- Việc chuyển tới 80% bùn thải thành sản phẩm có giá trị thay vì chôn lấp có thể ảnh hưởng thế nào đến môi trường và quản lý chất thải?
- Khi mở rộng quy mô công nghệ này, những thách thức thực tế có thể là gì? Hãy nêu vài ví dụ và cách khắc phục.
Bài viết liên quan
Luyện đi với chân giả rô-bốt thay đổi cảm nhận về bước đi
Nghiên cứu cho thấy khi người khỏe mạnh học đi với chân giả rô-bốt, hiệu suất đi cải thiện nhưng nhận thức về bước đi thay đổi — người tham gia trở nên tự tin hơn nhưng đánh giá không chính xác. Nghiên cứu đề xuất thêm phản hồi hình ảnh để đào tạo.
