Olie geproduceerd uit biomassa kan een duurzaam alternatief bieden voor fossiele brandstoffen. Maar technologische uitdagingen maken het moeilijk om de productie op te schalen en economisch levensvatbaar te maken.

Eén technologie die bekend staat als hydrothermale liquefactie (HTL) maakt de productie van bioruwe olie mogelijk uit natte biomassa zoals algen, voedsel verspilling, of dierlijke mest. Dit proces omzeilt dure droogprocedures; echter, het creëert een afvalwaterbijproduct dat als een gevaar voor het milieu wordt beschouwd.

Een nieuwe studie van de Universiteit van Illinois bespreekt methoden om dit afvalwater te beheren, een mogelijk pad naar een commercieel levensvatbare productie te bieden.

James Watson, doctoraatsstudent aan de afdeling landbouw- en biologische technologie aan de U of I, zegt dat de studie een uitgebreid overzicht geeft van de huidige afvalwaterzuiveringsmethoden die producenten en onderzoekers in de toekomst kunnen helpen.

HTL-technieken bevinden zich nog in de verkennende fase. Maar naarmate olie duurder en schaarser wordt, Watson voorspelt dat dat zal veranderen.

"Mensen zijn nog niet echt begonnen met het aanpakken van technische uitdagingen zoals opschalen naar een grote faciliteit. We denken gewoon dat we onze tijd vooruit zijn, " hij zegt.

Watson legt uit dat de studie het resultaat is van een samenwerking tussen onderzoekers die met verschillende aspecten van de technologieën werken. Een deel van dat werk gebeurt in het onderzoekslab van Yuanhui Zhang, hoogleraar landbouw- en biologische techniek in Illinois. Zhang is de adviseur van Watson, en co-auteur van het artikel.

“We werken aan de productie van olie uit biomassa zoals voedselresten en algen via HTL. Een van de bijproducten van dit proces is het post-HTL afvalwater (PHW), ook wel waterige fase genoemd, Watson zegt. "We zagen dit grote probleem:wat kunnen we doen met het afvalwater? We hebben geen manier om het te beheren; we kunnen het niet zomaar verdunnen; we kunnen het niet zomaar in het milieu vrijgeven."

De studie geeft een gedetailleerde analyse van de momenteel beschikbare methodologieën, en het beschrijft zes verschillende benaderingen voor de behandeling van PHW. Deze omvatten de scheiding van chemicaliën, teelt van biomassa, anaërobe fermentatie, bio-elektrochemische systemen, hydrothermische vergassing, en recycling van PHW als oplosmiddel of reactant voor HTL.

Enkele van de mogelijke toepassingen die door deze benaderingen worden gecreëerd, zijn onder meer extractie van chemicaliën en gassen, productie van elektriciteit of waterstof, of het zuiveren van de vloeistof zodat deze schoon genoeg is om gewassen water te geven of zelfs als drinkwater te gebruiken, zegt Watson.

Voor elk van de zes methoden Watson en zijn medewerkers beschrijven de technologie, de voordelen en uitdagingen bespreken, en toekomstpotentieel inschatten, evenals de haalbaarheid van opschaling naar commerciële toepassing.

"We willen leren welke technologieën het meest veelbelovend zijn, "Watson. "Dus als deze thermochemische technologie de komende 10 tot 20 jaar echt op gang komt, mensen zullen een idee hebben van hoe we het afvalwater bijproduct kunnen valoriseren om het potentieel van deze olieproductietechnologie te benadrukken."