Il petrolio prodotto dalla biomassa può fornire un'alternativa sostenibile ai combustibili fossili. Ma le sfide tecnologiche rendono difficile aumentare la produzione e renderla economicamente sostenibile.

Una tecnologia nota come liquefazione idrotermale (HTL) consente la produzione di olio biogreggio da biomasse umide come alghe, spreco di cibo, o letame animale. Questo processo evita costose procedure di essiccazione; però, crea un sottoprodotto delle acque reflue che è considerato un pericolo ambientale.

Un nuovo studio dell'Università dell'Illinois discute i metodi per gestire queste acque reflue, fornendo un possibile percorso verso una produzione commercialmente valida.

Jamison Watson, dottorando nel Dipartimento di Ingegneria Agraria e Biologica dell'U di I, afferma che lo studio fornisce una panoramica completa degli attuali metodi di trattamento delle acque reflue che possono aiutare produttori e ricercatori ad andare avanti.

Le tecniche HTL sono ancora in fase esplorativa. Ma poiché il petrolio diventa più costoso e più scarso, Watson prevede che cambierà.

"Le persone non hanno ancora iniziato ad affrontare le sfide ingegneristiche come l'upscaling in una grande struttura. Pensiamo solo di essere in anticipo sui tempi, " lui dice.

Watson spiega che lo studio è il risultato di una collaborazione tra ricercatori che lavorano con diversi aspetti delle tecnologie. Parte di quel lavoro avviene nel laboratorio di ricerca di Yuanhui Zhang, professore di ingegneria agricola e biologica all'Illinois. Zhang è il consigliere di Watson, e coautore del paper.

"Lavoriamo sulla produzione di petrolio da biomasse come rifiuti alimentari e alghe attraverso HTL. Uno dei sottoprodotti di questo processo sono le acque reflue post-HTL (PHW), detta anche fase acquosa, " dice Watson. "Abbiamo visto questo grosso problema:cosa possiamo fare con le acque reflue? Non abbiamo modo di gestirlo; non possiamo semplicemente diluirlo; non possiamo semplicemente rilasciarlo nell'ambiente."

Lo studio fornisce un'analisi dettagliata delle metodologie attualmente disponibili, e descrive sei diversi approcci al trattamento della PHW. Questi includono la separazione di sostanze chimiche, coltivazione di biomasse, fermentazione anaerobica, sistemi bioelettrochimici, gassificazione idrotermale, e riciclaggio di PHW come solvente o reagente per HTL.

Alcune delle potenziali applicazioni create attraverso questi approcci includono l'estrazione di sostanze chimiche e gas, produzione di elettricità o idrogeno, o purificare il liquido in modo che sia abbastanza pulito da innaffiare le colture o persino da usare come acqua potabile, dice Watson.

Per ciascuno dei sei metodi, Watson e i suoi collaboratori descrivono la tecnologia, discutere i vantaggi e le sfide, e valutare il potenziale futuro, nonché la fattibilità dell'upscaling per l'applicazione commerciale.

"Vogliamo sapere quali sono le tecnologie più promettenti, " dice Watson. "Quindi, quando questa tecnologia termochimica farà davvero il suo passo nei prossimi 10 o 20 anni, le persone avranno un'idea di come possiamo valorizzare il sottoprodotto delle acque reflue per evidenziare il potenziale di questa tecnologia di produzione del petrolio".