I ricercatori della North Carolina State University hanno sviluppato ciò che è, ad oggi, il mezzo più efficiente per convertire i fanghi di depurazione e il grasso dei ristoranti in metano.

Dopo aver trattato le acque reflue, gli impianti di trattamento delle acque reflue sono lasciati con fanghi solidi, chiamati biosolidi. Per anni, le utility hanno trattato i biosolidi con microbi che producono metano. Negli ultimi anni, le utility hanno aggiunto rifiuti di intercettori di grasso (GIW) nel mix.

Gli intercettori di grasso vengono utilizzati per intrappolare il grasso, olio e grasso da esercizi di ristorazione in modo che non intasino le fogne. Aggiungendo GIW con i loro biosolidi, le utility possono produrre più metano, rendendo l'intera operazione più efficiente. Ma ci sono sfide.

"Trasformare biosolidi e GIW in una fonte rinnovabile di energia pulita è un obiettivo lodevole, "dice Francis de los Reyes, un professore di diritto civile, ingegneria edile e ambientale presso NC State e autore principale di un documento sul lavoro. "Ma se aggiungi troppo GIW nel digestore anaerobico che usano per trattare i biosolidi, il sistema va in tilt e la produzione di metano precipita.

"Il nostro obiettivo con questo lavoro era capire il miglior equilibrio tra biosolidi e GIW per massimizzare la produzione di metano. E siamo stati in grado di fare progressi significativi".

I ricercatori hanno determinato che aumentare la quantità di GIW che hanno immesso nel digestore un po' alla volta ha permesso loro di aumentare la quantità di GIW nella miscela fino al punto in cui ha costituito il 75% dei solidi volatili complessivi, o materia prima.

"Questo è significativamente superiore alla quantità tipica di GIW aggiunta ai biosolidi nelle strutture esistenti, " dice de los Reyes.

Ciò ha permesso ai ricercatori di ottenere la più alta resa di metano riportata fino ad oggi per i rifiuti ricchi di lipidi:0,785 litri di metano per grammo di solidi volatili immessi nel digestore.

"Questo è circa il doppio di quanto comunemente riportato per sistemi simili, " dice de los Reyes.

"Questo dovrebbe rendere la produzione di metano su scala commerciale più attraente dal punto di vista economico per molti impianti di trattamento delle acque reflue, che possono incoraggiarli a catturare e vendere il loro metano, piuttosto che bruciarlo sul posto."

I ricercatori sono stati anche in grado di identificare una serie di microbi che sembrano essere particolarmente importanti nella conversione dei rifiuti ricchi di lipidi in metano. I ricercatori stanno proseguendo con studi su altri tipi di rifiuti alimentari, come carne e scarti di frutta/verdura. Stanno anche esaminando le teorie ecologiche microbiche fondamentali per spiegare come le specie microbiche necessarie arrivino a dominare e persistano negli ecosistemi trovati all'interno dei digestori dei rifiuti.

La carta, "L'aumento dello stress da carico porta alla convergenza delle comunità microbiche e ad alte rese di metano in co-digestori anaerobici adattati, " è pubblicato sulla rivista Ricerca sull'acqua .