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Elektrizität aus Abfall und Abwasser

Wissenschaftler entwickeln immer bessere Verfahren zur Energiegewinnung aus dem Müll unserer Zivilisation.

Unsere Mülldeponien sind überfüllt und Europa und die USA tragen 32 Prozent zu den globalen Treibhausgas-Emissionen bei. Zusammen genommen können diese beiden Probleme die Welt zerstören. Aber jetzt hoffen Wissenschaftler in Amerika und Schweden dem ein Ende zu setzen, indem sie Abfall und Abwasser einfach in Elektrizität umwandeln.

Diese Idee mag verrückt klingen—und ja sie ist verrückt—, aber Schweden verbrennt schon seit den Achtzigern Müll um Elektrizität zu erzeugen. Laut Hans Wradhe vom schwedischen Umweltschutzbüro, haben schwedische Politiker dieses Konzept schon immer unterstützt. „Ich denke, dass schwedische Politiker zwei große Vorteile sahen: Einen Weg, um die Deponierungen zu stoppen und eine Methode billige Energie für Fernwärmekraftwerke zu gewinnen,“ schrieb mir Hans Wradhe in einer E-Mail.

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Diese Praktiken haben Schweden dabei geholfen den Kohlenstoffdioxidausstoß, um bis zu neun Prozent zwischen 1990 und 2006 zu verringern. Der Guardian stellt korrekterweise fest, dass dies sogar die Ziele des Koyoto Protokolls überschreitet. Schweden hat in den letzten Jahren so viel Müll verfeuert, dass es jetzt über immer weniger Müll zur Verbrennung verfügt Und so haben sie jetzt sogar damit angefangen, Müll aus anderen Ländern wie Norwegen zu importieren. Ein Bericht der schwedischen Müll Raffinerie zeigt, dass Schweden 2012 174.600 Tonnen Müll importiert hat. Forscher sagen, dass der Müllimport bis 2015 auf 1,5 Millionen Tonnen ansteigen wird, und auf bis zu 2,5 Million im Jahr 2020.

Die Idee der Müllverbrennung zur Energiegewinnung klingt zwar wie ein Traum, der wahr wird, aber Hans merkt auch an, dass der Prozess noch verbessert werden muss: „Die Verbrennung von Müll ist nicht besonders kompliziert, aber der Säuberungsprozess muss verbessert werden, damit weniger Dioxins und andere schädliche Stoffe ausgestoßen werden.“

Andere Wissenschaftler glauben, dass Schwedens Praktiken Verschwendung fördern. „Vom ökologischen Gesichtspunkt ist es ein riesiges Problem,“ sagt der Vorsitzende der Friends of the Earth Vereinigung Lars Haltbrekken der New York Times. „Solange es die Überkapazität gibt, gibt es den Druck mehr und mehr Müll zu produzieren.“

Trotz der Kontroverse um Schwedens Energielösung folgen Forscher der Universität Kalifornien Schwedens Beispiel und suchen nach Müll, der Amerikas Kohlenstoffdioxidproblem lösen kann. Ein Team von Forschern und dem Privatdozent für Chemie Yak Li haben ein System entwickelt, dass Wasserstoff aus der Kombination von Sonnenlicht und Abwasser entwickelt. Yats System kombiniert mikrobielle Brennstoffe mit einer photoelektrochemische Zelle, eine Art Solarzelle, um die Elektrizität zu nutzen, die von den Bakterien kommen, die sich von den organischen Verbindungen des Abwassers ernähren.

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Die geerntete Elektrizität der Bakterien wird dann genutzt, um den Solarzellen bei der Wasserspaltung zu helfen, das Wasserstoff und Sauerstoff kreiert.
„Die Wasserstoff produzierende Wasserspaltung ist eine ökologisch saubere Methode und sauberes Wasser ist eine wichtige menschliche Ressource,“ sagte Yak. „Es wäre optimal, wenn wir Abwasser für die Produktion von Wasserstoffbrennstoff nutzen könnten. Das motiviert uns nachhaltige Strategien zu untersuchen, die gleichzeitig die Behandlung von Abwasser und die Energiegewinnung aus Abwasser adressieren.“

Das Team bemerkte, dass das Wasser, das schwarz vom ranzigen Abfall war, immer klarer wurde. Die Anzahl der organischen Verbindungen ging bis zu 67 Prozent in 48 Stunden zurück. Die Bakterien konnten den Prozess der Wasserstoffentwicklung antreiben, solange es noch Scheiße zu essen gab. Und in diesem Land gibt es mit Sicherheit keinen Mangel an Scheiße.

„Das Gerät wird letzten Endes an einer Kläranlage getestet,“ sagte Yat. „Wir haben uns vorgestellt, dass eines Tages die mikrobiellen Zellverbindungen in den Leitungen der Kläranlagen für die kontinuierliche Ernähren von Abwasser integriert ist, der photoelektrochemische Teil wird das Sonnenlicht auffangen und das Hybridgerät wird Wasserstoff produzieren. Alles auf kosteneffektive und nachhaltige Art.“

In der nahen Zukunft wird das System zwar nicht für den kommerziellen Gebrauch fertig sein, aber bisher wird es schon erfolgreich in Kläranlagen getestet.

„Zum Glück ist das Land mit reichlich Sonnenlicht gesegnet, dass für die Tests genutzt werden kann,“ sagte Yat in einer Stellungnahme.

„Die Verbrennung von Abfall und das Sammeln von Energie aus Fäkalien-essenden Bakterien sind nicht die saubersten Formen von Energie, aber sie können dazu beitragen die Kohlendioxid-Emissionen, das die globale Erderwärmung verursacht, zu verringern. Die echte Lösung bleibt aber das Reduzieren von Abfall und Emission.“

Mehr darüber, was die Zukunft vielleicht bringt, gibt's hier.