Quando l’energia proviene da noi
Una persona media produce circa mezzo chilo di feci ogni giorno, ma tutto finisce in enormi impianti di trattamento delle acque reflue che puliscono l’acqua e smaltiscono il resto come meglio possono, sia distruggendolo che mettendolo in discarica. Ancora peggio, nelle zone in cui i sistemi di scarico non sono disponibili, i proprietari di case costruiscono pozzi neri e latrine, dove il liquame si accumula e alla fine deve essere eliminato.
Ci sbarazziamo costantemente dei nostri rifiuti organici perché diffondono malattie. Tuttavia, scienziati e ingegneri, ora sostengono che stiamo davvero sprecando questi rifiuti. Questo materiale a basso costo, interamente rinnovabile e ampiamente disponibile, che è regolarmente creato da tutti i 7 miliardi di persone sulla terra, può essere utilizzato per coltivare il cibo, cucinare pasti, alimentare le auto e generare elettricità quando viene riciclato correttamente. Perciò, ecco cinque tecnologie che stanno cercando di trasformare le feci in energia, ma non solo.
1. Cucinare
Le aree urbane di Nairobi sono così densamente popolate che non c’è abbastanza spazio per costruire servizi igienici, nemmeno le più elementari latrine all’aperto. Di conseguenza, i residenti si liberano in sacchetti di plastica e li scaricano ai lati della strada, dove si accumulano, si spargono e galleggiano quando la zona viene allagata in caso di un forte acquazzone. Questo fenomeno dei sacchetti è chiamato “i bagni volanti del Kenya”.
Il Kenya, d’altra parte, ha un serio problema di deforestazione. Poiché il legno è la fonte primaria di energia per la maggior parte delle persone, queste abbattono gli alberi e li convertono in carbone, che viene utilizzato per tutto, dalla cottura delle pietanze all’essiccazione delle foglie di tè per l’industria nazionale.
Sanivation, una startup, è intervenuta per risolvere entrambi i problemi con lo stesso materiale. Sanivation fornisce alle famiglie a basso reddito dei piccoli bagni chimici che raccolgono i rifiuti in contenitori sanitari sotto i gabinetti, che vengono poi raccolti e portati in un sito di recupero da un team apposito. La lignina, un polimero organico complesso derivato dalle pareti cellulari delle piante che mangiamo, è abbondante negli escrementi umani. Questa lignina converte gli escrementi in un materiale appiccicoso quando viene riscaldato. Altre fibre bruciabili, come la segatura o i rifiuti agricoli, possono essere aggiunte a questa miscela appiccicosa e venire modellate ed essiccate in mattonelle di combustibile. Secondo la fondatrice di Sanivation, Emily Woods, la domanda è estremamente elevata: nel loro quarto mese, hanno venduto 50 tonnellate. “Siamo limitati solo da quanto possiamo produrre”, ha affermato.
2. Fertilizzante
Raccogliere manualmente le feci e trasformarle in legna da ardere difficilmente troverà un grande mercato nel mondo occidentale, ma ci sono altri modi per riciclare i nostri rifiuti fisiologici. Ajay Singh, uno scienziato dell’Ontario, ha notato una serie di grandi camion che passavano regolarmente nella sua zona. Si è scoperto che i camion trasportavano escrementi umani. In genere, le acque di scarico vengono disidratate e l’acqua viene purificata a sufficienza per essere rilasciata nell’ambiente, ma i biosolidi rimangono un problema. I biosolidi sono spesso smaltiti in discariche o bruciati, con conseguente emissione di gas serra. In alcuni posti sono anche diretti nelle cosiddette “lagune”, che sono essenzialmente giganteschi pozzi neri che ribollono silenziosamente sotto le loro coperture in PVC.
Nel settore delle fognature, i biosolidi non sono ben visti perché nessuno li vuole dato che sono troppo appiccicosi, gommosi e puzzolenti per essere pompati o purificati come liquidi. Sono, tuttavia, ricchi di nutrienti come l’azoto e il fosforo, che li rendono ottimi fertilizzanti.
Singh e un collega hanno inventato un sistema per mescolare i biosolidi in un “frullato di liquame”. Hanno creato un mixer di dimensioni industriali che trasforma i biosolidi con la consistenza di un frullato. Prima però hanno fatto un test con un frullatore da cucina convenzionale per verificare l’idea. Il frullatore risolve due problemi in una volta sola: grazie a una lama ultra affilata che gira a una velocità così alta sminuzza le cellule batteriche nel fango e distrugge gli agenti patogeni omogeneizzando la miscela al punto che può essere pompata in camion e iniettata nel terreno coltivato. Lystek, il nome della loro startup, ora trasforma i biosolidi in LysteGro, cibo salutare ricco di nutrienti per le piante.
3. Metano
Un’altra soluzione ispirata alla cucina per riciclare le feci viene da DC Water, che utilizza una pentola a pressione piuttosto che un frullatore. La struttura impiega 24 enormi pentole a pressione per cuocere la produzione cittadina per mezz’ora a 160°C e sei volte la normale pressione atmosferica che state percependo in questo momento. Tutti gli agenti patogeni vengono uccisi alla fine di questo ciclo, e lo stufato di liquame viene scaricato in grandi vasche di cemento note come biodigestori, dove uno sciame di batteri digerisce questo fango. Dopodiché essi espellono metano come sottoprodotto di questo processo, che l’azienda raccoglie e brucia per alimentare le turbine elettriche dell’impianto.
DC Water produceva 1100 tonnellate di biosolidi al giorno, ma ora i batteri si sono ridotti a circa 450 tonnellate al giorno, e il resto viene trasformato in gas per la produzione di energia verde. Parte del carbonio viene restituito alla terra da cui è partito: I microrganismi si lasciano dietro un compost nero e appiccicoso alla fine del loro banchetto, che viene disidratato ed essiccato in Bloom, un prodotto fertilizzante organico confezionato in sacchetti ordinati e accessibile per l’acquisto da chiunque: dagli agricoltori, dai paesaggisti o dai giardinieri. Secondo Christopher Peot, direttore del recupero delle risorse alla DC Water, “Non esistono rifiuti, solo risorse sprecate”.
4. Energia e fertilizzante a buon mercato
Una grande pentola a pressione è fuori dalla portata della maggior parte delle famiglie, ma ci sono soluzioni per i biodigestori più piccole e meno costose. HomeBiogas, una società israeliana, offre biodigestori personali poco costosi che possono “digerire” gli avanzi di cibo allo stesso modo. Possono anche essere collegati ai gabinetti a pompa, che scaricano con pompe manuali e quindi usano molta meno acqua. I digestori, che sembrano delle cupole, vengono disseminati di microrganismi che degradano la biomassa e la convertono in metano, che viene convogliato a una stufa o a uno scaldabagno tramite un tubo. L’altra preziosa produzione del digestore, un liquido marrone e appiccicoso che può essere un efficace fertilizzante e che si raccoglie lentamente in un secchio, cola dalla parte posteriore dello stesso.
Secondo Yair Teller, uno dei fondatori dell’azienda, i digestori HomeBiogas (che costano circa $600-$700) possono dare un notevole risparmio nelle nazioni dove l’elettricità è costosa. I biodigestori potrebbero essere una fonte di fertilizzante organico a basso costo negli Stati Uniti, dove l’energia è economica. Potrebbero anche essere vantaggiosi per le comunità non connesse alla rete, indipendentemente dalla loro posizione.
5. Petrolio
Gli escrementi possono essere utilizzati per alimentare quasi tutto, compresi i veicoli, oltre ai fornelli da cucina. L’impianto di trattamento delle acque reflue di Metro Vancouver, nella Columbia Britannica, sta testando una nuova tecnologia che trasforma i liquami in una sostanza simile al petrolio grezzo. Il centro del complesso dispositivo è un tubo d’argento a serpentina sviluppato dai Pacific Northwest National Laboratories (PNNL), uno dei laboratori del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. Il liquame viene riscaldato a circa 350°C e schiacciato a 200 volte in più della pressione tipica dell’aria una volta caricato all’interno del tubo.
Queste terribili circostanze, conosciute scientificamente come liquefazione idrotermale, sono simili a quelle che hanno formato il petrolio e il gas nelle profondità dei mari del mondo per milioni di anni. Il liquame non cuoce a queste temperature e pressioni, ma le sue lunghe molecole organiche si scompongono in composti di carbonio più corti e più piccoli, che sono i componenti del petrolio e del gas. La differenza è che ci vogliono milioni di anni per farlo naturalmente, ma la tecnica del PNNL richiede solo 15 minuti per produrre una sostanza con un alto valore economico.
Ha ancora bisogno di essere raffinato come qualsiasi altro carburante, ma aiuta con lo smaltimento delle acque reflue e diminuisce la quantità di petrolio che deve essere raccolto dal suolo poiché facciamo ancora affidamento sui combustibili fossili, stando a Paul Kadota, manager del programma di Metro Vancouver. Il progetto è ancora nelle sue fasi iniziali, ma se avrà successo, i residenti di Vancouver saranno in grado di alimentare fisicamente le loro automobili con i loro pasti avanzati.
Fonte mentalfloss.com
