Ingeniør fra Aarhus Universitet har fået midler fra det prestigefyldte ERC Starting Grant til et forskningsprojekt, der kan få vidtrækkende og banebrydende konsekvenser for miljøet i hele verden. Projektet er et nybrud i forhold til den måde, vi i dag behandler vores vådaffald, og målet er at genanvende værdifuld fosfor og kulstof.
Af Jesper Bruun, september 2020.
Gylle og spildevandsslam kan håndteres langt mere bæredygtigt og til gavn for miljøet i hele verden. Det mener ingeniør og adjunkt ved Institut for Ingeniørvidenskab på Aarhus Universitet, Patrick Biller. Med en bevilling fra den prestigefyldte ERC Startup-pulje under EU’s Forsknings- og Innovationsprogram, Horizon 2020, på ca. 11,2 mio. kr. kan han forske i netop det store potentiale i vådaffald.
Projektet REBOOT er banebrydende, fordi det vil muliggøre en næsten 100 pct. genvinding af de værdifulde stoffer, fosfor og kulstof, i vådaffalds-håndteringen. Via ultramoderne teknologi kaldet continuous hydrothermal liquefaction (HTL) genvindes fosfor og kulstof i en form, der kaldes bio-crude, som er kulstof i form af en slags bio-råolie. Slutproduktet består således af bio-crude, rent vand, brint og CO2.
- Bevillingen gør det muligt at udvikle denne spændende, nye teknologi, som gør os i stand til at genvinde værdifuld fosfor fra affald, der ellers er vanskeligt at håndtere, siger adjunkt Patrick Biller.
Fosfor er i dag en værdifuld og ganske sjælden ressource og ligger i top 20 over EU’s liste over kritiske råstoffer. Europa har ikke selv fosforreserver i undergrunden, som derfor primært importeres fra Nordafrika, hvor det hentes op fra miner som bjergarten fosforit. Mineindustrien samt raffinering og transport af fosfor rock til gødning er forbundet med en betydelig udledning af drivhusgasser (3,1 kg CO2 pr. kg. fosforholdig gødning). Samtidig vurderes det, at der kun er fosforressourcer nok til yderligere 50-100 år, og det kan få fatale konsekvenser for menneskeheden.
Dansk landbrug importerer hvert år 50.000 tons fosfor, for det er helt nødvendigt at give planterne fosforholdig gødning, hvis man vil bibeholde det afkast, moderne landbrug kan give.
Danmarks ca. 13 millioner svin danner desuden store mængder fosforholdig gylle, som kan være svært at genanvende som gødning af hensyn til miljøet.
For at genbruge fosforen spreder landmanden gylle som gødning på markerne, hvilket i mange lande resulterer direkte i miljømæssige problemer som forurening af vand, grundvand og luft. Problemet er imidlertid, at fosforholdig gylle kan indeholde store mængder antibiotika, og det kan give problemer med antibiotikaresistens, når gyllen spredes på markerne.
Det samme problem gør sig gældende i spildevandsslam, hvor blandt andet rester af mikroplastik, østrogener, patogener og farmaceutiske produkter som antibiotika gør det meget svært direkte at genbruge slammet.
I løbet af de fem år, hvor REBOOT er finansieret af ERC, vil Patrick Biller blandt andet udvikle nye løsninger i katalyse, vandrensningsteknologier og nye filtreringsteknologier med henblik på at bygge ét sammenhængende system, som fodres med spildevandsslam og gylle i den ene ende, og som leverer de værdifulde råvarer i den anden ende.
Ingeniøren forventer at udvinde og genanvende 95-100 procent fosfor fra vådaffaldet, og omkring 65 procent af bio-cruden.
- På grund af de relativt høje temperaturer og tryk, som er til stede i HTL-anlægget, bliver alle skadelige miljøfremmede stoffer nedbrudt, således at den fosfor, vi får ud i sidste ende, er ren og miljø- og plantevenlig, siger Patrick Biller.
Lykkes projektet, kan det få en voldsom positiv effekt på miljøet over alt i verden. Det vil blandt andet overflødiggøre minering af fosfor og skaffe bæredygtigt brændstof udvundet direkte fra vores spildevand. Samtidig vil det få stor betydning i forhold til den i mange udviklingslandes ikke-eksisterende behandling af spildevand og dennes afledte problemer i form af spredning af sygdomme og andre sundhedsskadelige effekter.
Projektet, som hedder REBOOT, begynder officielt 1. januar 2020, hvor Patrick Biller etablerer en forskningsgruppe til formålet. Projektet skal køres på pilotskala på instituttets Centre for Biorefining Technologies i Foulum, som allerede i dag huser en af verdens største HTL-reaktorer.
