كشف العلماء عن تقنية جديدة يمكنها تحويل مياه الصرف الصحي إلى وقود حيوي، ما سيساعد في خفض انبعاثات الطائرات بنسبة 70% مقارنة بالوقود النفاث التقليدي.
يشكل وقود الطيران المستدام حاليًا أقل من 1% من الوقود المستخدم في صناعة الطيران، ولكن هناك حاجة ملحة لإيجاد حلول وقود أكثر خضرة حيث أن 2.5% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية تأتي من الطيران.
البديل في مياه الصرف الصحي
تستخدم خيارات وقود الطيران السائدة الزيت، بينما تعتمد الخيارات البديلة على الدهون أو الشحوم، في دراسة نُشرت في 25 أبريل في مجلة ACS Sustainable Chemistry and Engineering ، حدد العلماء تقنية تعمل على تحويل مياه الصرف الصحي من بعض المصانع ومزارع الألبان إلى المكونات اللازمة لوقود الطائرات المستدام، وهي الأحماض الدهنية المتطايرة.
استخدم العلماء تقنية الهضم اللاهوائي المحتجز بالميثان لمعالجة مياه الصرف، في هذه العملية تقوم البكتيريا، بدلًا من معالجات مياه الصرف الصحي التقليدية، بتفتيت المادة العضوية في مياه الصرف الصحي عن طريق الهضم اللاهوائي، وتحويل مياه الصرف الصحي إلى حمض الزبد وحمض اللاكتيك، وقال العلماء إنه يمكن بعد ذلك تحويل هذه الأحماض إلى وقود طائرات.
ومع ذلك، تنتج هذه العملية أيضًا أحماض اللاكتيك، التي تحد من إنتاج وقود الطائرات وتخفض كفاءته الكربونية عند تحويله من أحماض دهنية متطايرة إلى وقود، وللتغلب على هذه المشكلة، ابتكر العلماء أيضًا طريقة فصل كهروكيميائية، تستخرج المركبات العضوية من مياه الصرف الصحي.
محاربة تغير المناخ
كانت النتيجة النهائية هي تطوير عملية استعادة المنتج في الموقع والتي تعمل على إزالة النفايات المرغوبة في الخلطات المعقدة من خلال الفصل الغشائي. وإلى جانب الهضم اللاهوائي، مكنت هذه الأساليب الفريق من إنشاء مجتمعات ميكروبية متينة تنتج كمية كبيرة من حمض الزبد.
سيواصل العلماء في مختبر أرجون الوطني العمل على تحسين استدامة نتائجهم، وحتى البحث عن مواد أخرى من المواد الخام التي يمكن استخدامها مع هذه التكنولوجيا.
من خلال تمويل جهود البحث، سيتمكن العلماء من تحقيق هدفهم المتمثل في تسويق العملية وتوسيع نطاقها لإنشاء ما يكفي من الوقود الحيوي المستدام لتلبية 100٪ من الطلب من القطاع التجاري.
تقلل عملية استعادة المنتج بمساعدة الغشاء في الموقع من غازات الاحتباس الحراري بنسبة 70% مع كونها منتجًا نهائيًا فعالًا من حيث التكلفة.
ووفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية، فإن غازات الاحتباس الحراري تسبب تغير المناخ من خلال احتواء الحرارة، مما يتسبب في تأثير متموج عبر مختلف المناطق الحيوية. ومن خلال تقليلها بشكل كبير بهذه العملية، يمكن للعلماء في أرجون اتخاذ الخطوات الأولى لمحاربة تغير المناخ والقضاء على الحاجة إلى الوقود الضار.
