الباحثون يطورون نظامًا لتحويل مياه الصرف إلى نفط

طور الباحثون طريفة لتحويل مياه الصرف الصحي، إلى نفط باستخدام عملية تُعرف باسم "تسييل الماء الحراري"، لإنتاج مادة مماثلة للبترول الذي تضخه الأرض، مع معالجة ما يقرب من 34 مليار غالون من مياة الصرف الصحي في الولايات المتحدة يوميًا. وأكد الباحثون أن هذا النظام يُنتج ما يصل إلى 30 مليون برميل من النفط سنويًا.

وأوضح العلماء في المختبر الوطني التابع لوزارة الطاقة، أن هذه التكنولوجيا تحاكي عملية إنتاج النفط بشكل طبيعي على مدى ملايين السنين، ويتم ذلك من خلال درجة الحرارة العالية والضغط ما يسمح بتسريع الإنتاج، مؤكدين أن النفط البيولوجي الذي يتم إنتاجه يمكن تكريره من خلال عمليات تكرير النفط التقليدية، وبيّن الباحثون أن هذه الأنظمة المستقبلية يمكنها استخدام التكنولوجيا لعمليات الصرف المستدامة، دون روائح ودون مخلفات.

ويُعتقد منذ فترة طويلة، أن مخلفات الصرف الصحي رطبة للغاية، لتوليد وقود حيوي منها إلا أن النهج الذي اتبعه الباحثون في المختبر الوطني، حل العديد من المشاكل السابقة، ولغى الحاجة إلى التجفيف الذي يجعل هذه التحويلات مكلفة، وأكثر استهلاكًا للطاقة، وباستخدام التسييل الحراري للنفايات البشرية أو أي أنواع أخرى من المنتجات العضوية الرطبة، مثل النفايات الزراعية، يمكن تفتيتها إلى مركبات كيميائية، وأعلن الباحثون أن الشخص الواحد يمكنه إنتاج 2-3 غالون من النفط البيولوجي في العام، ولإنتاج هذه المواد يتم ضغط النفايات إلى 3000 رطل لكل بوصة مربعة، ويتم إدخالها في نظام تفاعلي وتسخينها إلى ما يقرب من 660 درجة فهرنهايت، وتسبب هذه الظروف القاسية تكسير النفايات إلى نفط بيولوجي وسائل مائي.

وأعلن الباحثون أن النفط البيولوجي ليس الناتج الوحيد المفيد، ويمكن استخدام السائل المائي لخلق أنواع أخرى من الوقود والمنتجات الكيميائية، وتولد هذه العملية أيضًا كمية صغيرة من المواد الصلبة التي تحتوي على عناصر غذائية هامة، بما في ذلك الفوسفور، وهو ما يمكن استخدامه بدلًا من خام الفوسفور المستخدم في إنتاج الأسمدة. وقال كورين درينان المسؤول عن أبحاث الطاقة الحيوية في المختبر الوطني، "هناك الكثير من الكربون في مياه الصرف الصحي والمثير للاهتمام أنه هناك دهون أيضًا، ويبدو أن الدهون تسهل تحويل المواد الأخرى في مياه الصرف الصحي مثل ورق المرحاض، كما تجعل هذه المواد تتحرك داخل النظام التفاعلي مع إنتاج نفط عالي الجودة وعند تكريره، يمكن إنتاج البنزين والديزل ووقود الطائرات منه".

وبيّن الباحثون أن هذه العملية يمكن أن تساعد الحكومات المحلية على توفير المال، من خلال القضاء على الحاجة إلى نقل ومعالجة مياه الصرف والتخلص منها، وفي دراسة منفصلة أجرتها مؤسسة Water Envionmental & Reuse Foundation، والتي أشادت بهذه العملية كخيار محتمل لعلاج المواد الصلبة في مياه الصرف الصحي، وأكد المحققون أن لديها كفاءة تحويل عالية للكربون بحيث يصبح 60% من الكربون المتاح نفط حيوي، وتم ترخيص هذه التكنولوجيا من قبل شركة Genifuel Corporation في يوتا، بالتعاون مع شركة Metro Vancouver، والتي تعمل بالتعاون مع 23 من السلطات المحلية في كولومبيا، وكندا، لبناء مصنع تجريبي، وأشار مسؤولون إلى أن تكلفة المشروع التجريبي تتكلف ما بين 8-9 مليون دولار، مع البدء في شركة ناشئة للمشروع عام 2018. وأوضح داريل موساتو رئيس لجنة المرافق، في Metro Vancouver قائلًا "إذا نجحت هذه التكنولوجيا الناشئة يمكن أن يقود مرفق الإنتاج المستقبلي الطريق، لمعالجة مياه الصرف لتلبية الأهداف المستدامة".