Il mio team ha scoperto un altro uso dei forni a microonde che ti sorprenderà.

I biosolidi, principalmente batteri morti, provenienti dagli impianti di depurazione vengono solitamente scaricati nelle discariche. Però, sono ricchi di sostanze nutritive e possono essere potenzialmente utilizzati come fertilizzanti. Ma gli agricoltori non possono semplicemente sostituire i normali fertilizzanti che usano sui terreni agricoli con questi biosolidi. Il motivo è che sono spesso contaminati da metalli pesanti tossici come l'arsenico, guida, mercurio e cadmio dall'industria. Ma scaricarli nelle discariche è sprecare risorse preziose. Così, Qual'è la soluzione?

Sono un ingegnere ambientale ed esperta nel trattamento delle acque reflue. I miei colleghi ed io abbiamo capito come trattare questi biosolidi e rimuovere i metalli pesanti in modo che possano essere tranquillamente usati come fertilizzanti.

Come gli impianti di trattamento puliscono le acque reflue

Le acque reflue contengono rifiuti organici come proteine, carboidrati, grassi, oli e urea, che derivano dal cibo e dai rifiuti umani che scarichiamo nei lavelli delle cucine e nei gabinetti. All'interno degli impianti di trattamento, i batteri decompongono questi materiali organici, pulizia dell'acqua che viene poi scaricata nei fiumi, laghi o oceani.

I batteri non fanno il lavoro per niente. Beneficiano di questo processo moltiplicandosi mentre cenano con i rifiuti umani. Una volta rimossa l'acqua dai rifiuti, ciò che rimane è un solido grumo di batteri chiamati biosolidi.

Ciò è complicato dal fatto che gli impianti di trattamento delle acque reflue accettano non solo le acque reflue residenziali ma anche le acque reflue industriali, compreso il liquido che fuoriesce dai rifiuti solidi nelle discariche, chiamato percolato, che è contaminato da metalli tossici tra cui l'arsenico, guida, mercurio e cadmio. Durante il processo di trattamento delle acque reflue, i metalli pesanti sono attratti dai batteri e si accumulano sulle loro superfici.

Se gli agricoltori applicano i biosolidi in questa fase, questi metalli si separeranno dai biosolidi e contamineranno il raccolto per il consumo umano. Ma rimuovere i metalli pesanti non è facile perché i legami chimici tra metalli pesanti e biosolidi sono molto forti.

I rifiuti del microonde rilasciano metalli pesanti

Convenzionalmente, questi metalli vengono rimossi dai biosolidi utilizzando metodi chimici che coinvolgono acidi, ma questo è costoso e genera rifiuti più pericolosi. Questo è stato praticato su piccola scala in alcuni campi agricoli.

Dopo un attento calcolo del fabbisogno energetico per liberare i metalli pesanti dai batteri attaccati, Ho cercato in giro tutte le possibili fonti di energia che possono fornire quanto basta per rompere i legami ma non troppo per distruggere i nutrienti nei biosolidi. È stato allora che ho notato per caso il forno a microonde nella mia cucina di casa e ho iniziato a chiedermi se il microonde fosse la soluzione.

La mia squadra ed io abbiamo testato se il microonde i biosolidi avrebbero rotto i legami tra i metalli pesanti e le cellule batteriche. Abbiamo scoperto che era efficiente e rispettoso dell'ambiente. L'opera è stata pubblicata su Journal of Cleaner Production . Questo concetto può essere adattato su scala industriale utilizzando le onde elettromagnetiche per produrre le microonde.

Questa è una soluzione che dovrebbe essere vantaggiosa per molte persone. Ad esempio, i gestori degli impianti di trattamento delle acque reflue potrebbero potenzialmente guadagnare vendendo i biosolidi invece di pagare le tasse di smaltimento per il materiale da scaricare nelle discariche.

È una strategia migliore per l'ambiente perché quando i biosolidi vengono depositati nelle discariche, i metalli pesanti si infiltrano nel percolato di discarica, che viene poi trattato negli impianti di trattamento delle acque reflue. I metalli pesanti si muovono quindi tra gli impianti di trattamento delle acque reflue e le discariche in un ciclo infinito. Questa ricerca rompe questo ciclo separando i metalli pesanti dai biosolidi e recuperandoli. Gli agricoltori trarrebbero vantaggio anche da fertilizzanti organici a basso costo che potrebbero sostituire quelli chimici di sintesi, conservare risorse preziose e proteggere l'ecosistema.

È questa la fine? Non ancora. Finora possiamo rimuovere solo il 50 percento dei metalli pesanti, ma speriamo di spostarlo all'80 percento con progetti sperimentali migliorati. Il mio team sta attualmente conducendo piccoli esperimenti di laboratorio e sul campo per esplorare se la nostra nuova strategia funzionerà su larga scala. Una lezione che vorrei condividere con tutti:sii attento. Per qualsiasi problema, la soluzione potrebbe essere proprio intorno a te, nella tua casa, il tuo ufficio, anche negli elettrodomestici che stai utilizzando.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.