Onderzoekers van de North Carolina State University hebben een techniek ontwikkeld die bacteriën gebruikt om "biocement" te produceren in kolenasvijvers, waardoor de steenkoolas gemakkelijker kan worden opgeslagen en het risico op het morsen van steenkoolas in het oppervlaktewater wordt beperkt.

Kolenas wordt geproduceerd door kolengestookte elektriciteitscentrales en wordt vaak opgeslagen in vijvers. Als de muren van deze vijvers het begeven, ze kunnen steenkoolas in nabijgelegen oppervlaktewateren lozen - zoals gebeurde in de nasleep van orkaan Florence in 2018, in Virginia's Dan River in 2014, en in Tennessee in 2008. Deze lekkages kunnen aanzienlijke gevolgen hebben, omdat steenkoolas verontreinigingen zoals kwik en arseen bevat.

"Ons doel met dit werk was om te zien of we bacteriën konden gebruiken om een ​​biocementmatrix te creëren in kolenasvijvers, de koolas stijver en gemakkelijker te bevatten maken, " zegt Brina Montoya, een assistent-professor civiele, constructie en milieutechniek bij NC State en co-auteur van twee artikelen over het werk.

specifiek, wilden de onderzoekers gebruik maken van bacteriesoorten die zich voeden met ureum en, in aanwezigheid van calcium, produceren een stijve substantie die bindt aan omringende vaste stoffen. Het resulterende bijproduct wordt biocement genoemd.

"Het idee is om deze bacteriën - die normaal in de bodem voorkomen - in kolenasvijvers te introduceren, samen met ureum en calcium, " zegt Montoya. "Het resulterende biocement zou de koolas niet volledig vast maken, maar het zou veel stroperiger zijn dan de bestaande kolenasslurry."

Bij laboratoriumexperimenten, de onderzoekers ontdekten dat het proces werkt met steenkoolas - de bacteriën creëren biocement met behulp van steenkoolas, en de koolassuspensie wordt stijver. Met andere woorden, het koolasmengsel is veel minder vloeibaar.

"Dit zal het zeker gemakkelijker maken om te bevatten, en minder waarschijnlijk bijdragen aan vijverstoringen die steenkoolas in oppervlaktewateren lozen, ' zegt Montoya.

Maar de onderzoekers hopen dat het bacteriële biocement ook een tweede voordeel zal hebben.

Omdat de meeste kolenasvijvers gewoon ongevoerde gaten in de grond zijn, verontreinigingen in de koolas kunnen uitspoelen naar het grondwater, het uiten van bezorgdheid over het milieu en de volksgezondheid. De onderzoekers hopen dat het biocement ook potentieel giftige metalen in de koolas kan vangen - hoewel dat werk aan de gang is.

"Er moet nog veel gebeuren voordat deze techniek op grote schaal kan worden geïmplementeerd, maar we verwelkomen alle industriële partners die geïnteresseerd zijn om ons te helpen het proces te verfijnen voor gebruik bij het aanpakken van de uitdagingen rond de opslag van kolenas, ' zegt Montoya.

Het meest recente artikel over het werk, "Verbetering van de samendrukbaarheidsparameters van kolenas met behulp van microbieel geïnduceerde carbonaatprecipitatie, " is gepubliceerd in de Journal of Geotechnical and Geo-environmental Engineering . Het eerdere artikel over het werk, "Door microbiële geïnduceerde precipitatie van calciumcarbonaat in kolenas, " wordt open access gepubliceerd in het tijdschrift Geotechniek .