Inovasi dan keberlanjutan: Pembangkitan energi dari air limbah

Untuk semua kota di dunia, air limbah Hal ini merupakan masalah besar yang harus dikelola dengan tepat. Instalasi pengolahan air limbah dilaksanakan dengan tujuan menghilangkan kontaminan sebelum membuangnya kembali ke lingkungan.

Namun, selama beberapa tahun sekarang, metode dan teknologi telah dieksplorasi yang tidak hanya bertujuan untuk memurnikan air, tetapi juga memurnikan air mengubah sampah menjadi energi, memanfaatkan potensi energi yang dikandung perairan tersebut.

Apa itu air limbah?

itu air limbah Ini adalah air yang telah digunakan untuk kegiatan rumah tangga, industri atau pertanian dan mengandung limbah dan kontaminan. Perairan ini diklasifikasikan menjadi air domestik, industri dan air hujan, tergantung pada asalnya. Secara keseluruhan, sampah merupakan masalah lingkungan yang cukup besar karena kontaminan yang ditimbulkannya dan dampaknya terhadap lingkungan jika tidak ditangani dengan benar. Bagi perkotaan, pengolahan air ini sangatlah penting, namun selain untuk membersihkannya, terdapat potensi untuk memperoleh energi darinya.

Pembangkit energi dari air limbah

Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi telah maju secara signifikan, memungkinkan air limbah Tidak hanya dimurnikan, tetapi juga digunakan untuk menghasilkan energi. Di antara metode paling populer untuk menghasilkan energi dari limbah ini adalah:

• Mendapatkan biogas dari penguraian bahan organik yang terdapat dalam air limbah.
• Generasi dari listrik melalui sel bahan bakar mikroba.
• Pemanfaatan termal panas dari air limbah untuk AC.
• Produksi dari hidrogen, sumber energi bersih.

Penggunaan biogas

Salah satu metode yang paling umum adalah produksi biogas dari air limbah. Biogas ini diperoleh melalui proses yang disebut methanisasi, di mana bahan organik yang ada dalam air limbah terurai dalam lingkungan bebas oksigen (anaerob).

Produk utama dari dekomposisi ini adalah metana, yang dapat digunakan sebagai sumber energi untuk berbagai keperluan, termasuk pembangkit listrik dan pemanas.

Metana memiliki beberapa kegunaan, termasuk menghasilkan listrik dengan membakarnya di turbin atau memanaskan bangunan. Di beberapa kota seperti Grenoble o Strasbourg, biogas telah disuntikkan ke dalam jaringan distribusi gas alam, menyediakan energi baik untuk rumah maupun kendaraan.

Pengalaman internasional

Ada berbagai kota dan negara di dunia yang sudah menggunakan air limbah untuk menghasilkan energi. Beberapa contohnya adalah:

• En Basel, Swiss, panas diperoleh kembali dari air limbah untuk pemanasan setelah proses pemurnian. Hal ini merupakan contoh bagaimana pengolahan air juga dapat menjadi sumber energi panas yang dimanfaatkan oleh masyarakat.
• Dalam AS, khususnya di Oregon, pabrik pemulihan sumber daya air Tri-City telah menerapkan sistem di mana metana yang dihasilkan oleh penguraian bahan organik dalam air limbah digunakan untuk menghasilkan energi listrik dan panas.
• En Slovakia, proyek juga telah dikembangkan untuk penggunaan air limbah dalam pembangkitan biogas.

Produksi hidrogen dari air limbah

Metode inovatif lain yang menjadi subjek penelitian adalah produksi hidrogen hijau dari air limbah. Hidrogen ini dihasilkan dari sel elektrolisis mikroba, sebuah teknologi yang memungkinkan diperolehnya hidrogen dengan kemurnian tinggi menggunakan bakteri khusus yang menguraikan bahan organik yang ada dalam air. Perusahaan seperti Ingeobras sedang mengembangkan teknologi yang menawarkan solusi efisien dan berkelanjutan.

Hidrogen hijau mempunyai potensi besar sebagai bahan bakar ramah lingkungan, dan produksinya dari air limbah menawarkan pendekatan yang lebih ekonomis dan berkelanjutan dibandingkan dengan metode produksi hidrogen tradisional, seperti reformasi bahan fosil atau elektrolisis konvensional. Seiring dengan kemajuan teknologi, teknologi ini dapat menjadi solusi utama untuk dekarbonisasi industri transportasi dan energi.

Pembangkitan listrik melalui mikroorganisme

Metode paling inovatif lainnya untuk memanfaatkan air limbah adalah penggunaan sel bahan bakar mikroba. Metode ini menggunakan bakteri yang memetabolisme bahan organik dalam air limbah, melepaskan elektron dalam prosesnya. Elektron ini dapat ditangkap untuk menghasilkan listrik secara langsung. Sel bahan bakar mikroba telah digunakan di beberapa proyek percontohan dan berpotensi menghasilkan listrik secara berkelanjutan dan berkelanjutan. Selain itu, proses ini dapat meningkatkan efisiensi energi instalasi pengolahan dengan mengurangi kebutuhan akan sistem aerasi dan pemompaan yang mahal.

Kisah sukses di kota-kota di seluruh dunia

Berbagai proyek sukses telah dikembangkan di kota-kota di seluruh dunia. Misalnya:

• En Strasbourg, diperkirakan akan menghasilkan 1,6 juta meter kubik biometana setiap hari dari pengolahan air limbah, cukup untuk menyediakan energi bagi sekitar 5.000 rumah.
• En Helsinki, Finlandia, pabrik pemanas dan pendingin Katri Vala Park menggunakan air limbah sebagai sumber energi panas.
• En Madrid, Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL Selatan) telah memasang turbin untuk memanfaatkan energi kinetik air di saluran keluarnya dan menghasilkan listrik untuk konsumsi pembangkit itu sendiri.

Pentingnya terus mengembangkan teknologi ini

Meskipun sudah terdapat banyak proyek yang sedang berjalan, sangatlah penting untuk terus berinvestasi dalam penelitian dan pengembangan guna meningkatkan efisiensi dan mengurangi biaya teknologi ini. Air limbah tidak hanya merupakan sumber polusi, tetapi juga merupakan peluang untuk menghasilkan polusi energi hijau, mengurangi jejak karbon dan beralih ke model energi yang lebih berkelanjutan. Penerapan teknologi ini dalam skala yang lebih besar dapat membantu kota-kota menjadi lebih mandiri dalam hal energi dan memberikan dampak positif dalam memerangi perubahan iklim. Jika penggunaan air limbah ditingkatkan, kita mungkin menghadapi solusi penting bagi transisi energi global.