Każdego dnia produkujemy ogromne ilości ścieków. Spłukujemy wodę w toalecie, wylewamy resztki napojów do zlewu, po myciu naczyń czy robieniu prania brudna woda również jest odprowadzana. Ścieki to nie tylko płyn, ale również cała masa osadów, które mogą stanowić poważny problem dla środowiska (a na pewno wyzwanie dla lokalnych oczyszczalni).
Czytaj też: Stworzyli z grafenu coś bardzo użytecznego. To pierwsza próba takiego wykorzystania tej formy węgla
Naukowcy z Uniwersytetu Kordoby w Hiszpanii podzielili się na łamach Journal of Environmental Management oryginalną metodą na wytwarzanie węgla właśnie z osadów ściekowych. Badania były skupione przede wszystkim wokół procesu zwanego pirolizą. Pod tym terminem kryje się dokładnie termiczny rozkład materiałów pod wpływem wysokiej temperatury, który jest przeprowadzany w obojętnej atmosferze.
Źródło węgla znaleźli w osadach ściekowych. Metoda pirolizy po raz kolejny zachwyciła
Piroliza jest interesującym zagadnieniem, które pod kątem produkcji aktywnego węgla jeszcze nie było tak intesywnie eksplorowane. Uczeni przeprowadzili szereg działań, aby z mokrej masy osadu uzyskać suchy, wysokowartościowy węgiel. Najpierw osad oczyszczono za pomocą mikroorganizmów, a potem wysuszono w piecu, pozbywając go resztek wilgoci. Następnie zmielono go na drobny proszek i zmieszano ze środkiem aktywującym.
Czytaj też: To największa na świecie instalacja do produkcji etanolu z węgla. Pierwsze testy w Chinach
Tym był natomiast wodorotlenek potasu (KOH), który jest tanim i niezanieczyszczającym związkiem. Następne taką mieszaninę poddano pirolizie, po czym dodatkowo zastosowano kwas chlorowodorowy dla odseparowania niektórych związków z materiału. Zasadnicza część prac polegała na eksperymentowaniu z różnymi proporcjami KOH i osadu, długością trwania pirolizy i wysokością temperatury.
Metodą prób i błędów odkryto, że najbardziej optymalny finansowo i środowiskowo efekt uzyskano przy procesach zachodzących w temperaturze 800 st. C i w proporcji osadu ściekowego do KOH 3:1. Wówczas z kilograma masy pierwotnej otrzymano 0,63 kilograma aktywnego węgla, który jest w dodatku silnie porowaty i posiada zawartość „węgla w węglu” na poziomie 62 proc., czyli mniej więcej tyle, ile węgiel brunatny eksploatowany w kopalniach odkrywkowych.
Czytaj też: Zmieszaj ziemię ze skałą i gotowe. Osobliwy przepis na „łapanie” dwutlenku węgla ponoć działa
Co czego może służyć tak uzyskany surowiec wtórny? Autorzy badań wyraźnie wskazują, że węgiel aktywny służy m.in. do oczyszczania powietrza, wody, kontroli zapachowych czy odzyskiwania metali szlachetnych. Zatem wysoka porowatość nowo powstałego węgla jest niezwykle istotna w tych działaniach.