Исследователи из Южной Кореи и Китая разработали гибридную технологию переработки органических отходов в биоэнергию, которая позволяет увеличить выход биометана на 65,4% по сравнению с традиционными методами. Проект, реализованный под руководством профессора Корейского университета Ёнг Сик Ока совместно с коллегами из Харбинского политехнического института, направлен на создание замкнутых циклов утилизации сырья.
В основе разработки лежит объединение процессов классического анаэробного сбраживания и работы микробных электролизных ячеек. Стандартная технология выработки биометана из органики часто сталкивается с проблемой закисления среды, что снижает общую эффективность процесса. Новая гибридная система решает эту задачу за счет разделения функций: биоаноды отвечают непосредственно за генерацию метана, биокатоды стабилизируют уровень кислотности pH, а взвешенные сообщества микроорганизмов – за разложение органики. Для стимулирования их активности применяется слабое электрическое напряжение.
Лабораторные испытания системы проводились на различных типах сырья, включая пищевые отходы растительного происхождения и активный ил очистных сооружений. Результаты исследований, опубликованные в научных изданиях «Bioresource Technology» и «Chemical Engineering Journal», подтвердили не только рост производительности, но и высокую стабильность работы реактора.
Помимо метана, который можно использовать для генерации электроэнергии, тепла или очищать до состояния биометана для транспорта, система позволяет утилизировать сопутствующий углекислый газ, направляя его на нужды химической промышленности. Твердый осадок, образующийся в процессе переработки, богат питательными веществами и пригоден для использования в сельском хозяйстве в качестве удобрений.
Разработчики отмечают, что эффективная утилизация отходов должна закладываться еще на этапе проектирования материалов. По мнению авторов исследования, переход к экономике замкнутого цикла требует комплексного подхода, где любые побочные продукты производств рассматриваются исключительно как ценный ресурс для последующих переделов.
