Los lodos de aguas residuales municipales ocupan un lugar destacado en la lista de cosas que son seguras en la vida, junto con la muerte y los impuestos. La buena noticia es que puede secarse y reutilizarse como fertilizante, o reciclarse en diversas formas de energía renovable. La mala noticia es que todos estos procesos requieren energía, lo que puede ponerlo de nuevo en el punto de partida en la lucha contra el calentamiento global. Una forma de salir de la matriz de lodos de energía es la energía solar, y el Departamento de Energía de EE. UU. Apuesta $ 3 millones a que el sol puede iluminar las plantas de tratamiento de aguas residuales con su luz de sostenibilidad en todo el país.
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Lodos de depuradora: otra razón por la que los ventiladores de gas natural se estresan
Para ser claros, el Departamento de Energía aún no está planeando la revolución de los lodos de depuradora alimentados con energía solar. Está comenzando con un modesto proyecto piloto bajo el paraguas de la firma Solar Dynamics, pero aparentemente las esperanzas son altas.
A principios de esta semana, el Departamento de Energía otorgó una subvención de $ 3 millones a Solar Dynamics como parte de una nueva ronda de $ 45 millones de financiación para la fabricación de energía solar y tecnologías de red que “integran a la perfección fuentes de energía limpia en la red”.
Solar Dynamics agregará $ 21 millones a su parte del bote, para un proyecto bajo el título, “Demostración de Biosólidos a Fertilizantes Solar-Térmicos.”La energía solar ya está comenzando a introducirse en el negocio del secado de lodos, pero normalmente estos sistemas se basan en energía solar latente y requieren lechos de secado con grandes superficies. El Departamento de Energía tiene el ojo puesto en sistemas más compactos y eficientes.
“En asociación con una empresa de aguas residuales, este proyecto llevará a cabo pruebas a escala piloto y demostrará el calor del proceso solar en lugar del gas natural para secar los lodos de las aguas residuales municipales y convertir los gránulos secos en un fertilizante comercial de alto valor”, explicó el Departamento de Energía. y agregó que “Este proyecto ayudará a descarbonizar los sectores agrícola, de aguas residuales e industrial, así como a mejorar la calidad del agua y la economía del manejo de biosólidos”.
Si captó esa cosa sobre “en lugar de gas natural”, está en lo cierto. Las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales son operaciones gigantescas que absorben energía. La transición a las energías renovables eliminaría la energía fósil de otro mercado importante.
¿Qué se está cocinando en Broomfield, Colorado?
El Departamento de Energía no menciona dónde se llevará a cabo el proyecto piloto, pero Broomfield, Colorado, es una buena suposición, porque esa es la ubicación que figura en el premio de financiamiento, y Solar Dynamics tiene su sede en las cercanías de Denver, y la compañía ganó anteriormente. un premio del Departamento de Energía por un proyecto de energía solar en Broomfield.
Además, Broomfield ya tiene una ventaja en el juego de conversión de lodos de depuradora. Utiliza la conocida tecnología de digestión bacteriana para convertir el lodo crudo en una forma reutilizable.
“Las unidades de tratamiento se mantienen a 98 grados F durante aproximadamente 20 días, durante los cuales las bacterias continúan descomponiendo el subproducto de desecho en un material orgánico estable y beneficioso llamados biosólidos ”, explica Broomfield. “Los biosólidos son un fertilizante rico en nutrientes y una enmienda del suelo que se utiliza en el terreno agrícola”.
Si conoce sus digestores, sabrá que el gas metano renovable es otro subproducto del proceso. En los viejos tiempos, se habría quemado, pero en Broomfield capturan ese gas y lo usan para mantener las unidades del digestor a los 98 grados F óptimos.
“El tratamiento de aguas residuales no es un trabajo glamoroso bajo ningún estándar, pero tiene sus recompensas. Saber que las generaciones futuras están siendo protegidas y el mundo que heredarán es una recompensa en sí misma ”. Broomfield concluye.
Sí lo es.
Concentración de energía solar al rescate
¿Entonces, qué está mal en esta imagen? Nada en particular, excepto que las cosas que salen de un digestor todavía están cargadas de agua. El procesamiento y la deshidratación adicionales reducirían el costo de transporte y potencialmente abrirían el rango de aplicaciones comerciales.
Si está adivinando que la concentración de energía solar está en juego, corra y cómprese un cigarro.
Dinámica solar se anuncia a sí misma como una “empresa de tecnología que aprovecha la experiencia práctica, los diseños innovadores y las herramientas de ingeniería de última generación para desarrollar productos y servicios de próxima generación para la concentración de energía solar”.
El premio de energía solar anterior de la compañía fue un cambio de $ 2,062,246 para desarrollar algo llamado DROP C (Heliostato Drop-in, Ring-Of-Power para COLLECTS, que se refiere al nuevo diseño “SunRing” de la compañía para heliostatos, los espejos especializados que recolectar energía solar en una planta de energía solar de concentración.
“El nuevo diseño permite colocar los helióstatos en una ubicación con una drástica reducción de la preparación de la ubicación del sitio, lo que permite una reducción de costos y mejora los términos de financiamiento”, explica el Departamento de Energía.
Ese proyecto construido sobre un premio anterior con el objetivo de mejorar la tecnología utilizada en la torre que recibe toda la energía solar de un campo de helióstatos.
La compañía también ha desarrollado un nuevo diseño solar de concentración de cilindro parabólico de bajo costo y alta eficiencia a lo largo de dos vías, también con la ayuda del Departamento de Energía.
“El SunBeam es un diseño conservador que aprovecha componentes financiables, enfoques de ensamblaje probados y el apoyo de un equipo veterano. Se está desarrollando en paralelo una variante de SunBeam de segunda generación, más técnicamente agresiva ”, insinúa Solar Dynamics.
¿Acaban de decir algo sobre variantes …?
Concentración solar para los que odian: ¡Todavía no estoy muerto!
Entonces, ¿cuál será para el proyecto de lodos de depuradora, el Sun Ring o el SunBeam? Nuestro dinero está en SunBeam, pero de cualquier manera, Solar Dynamics propone concentrar la energía solar como un reemplazo de las centrales eléctricas de energía fósil convencionales, lo que ayuda a mantener la red equilibrada sin importar lo que hagan el sol y el viento. Eso encaja con los planes del Departamento de Energía para integrar más energía eólica y solar en la red a expensas de la energía fósil.
“El aumento de las contribuciones de la energía solar fotovoltaica y eólica requiere que los operadores de redes de EE. UU. Aborden el desafío de las rampas empinadas y los picos diarios múltiples para equilibrar la oferta y la demanda de energía”, explica Solar Dynamics, y agrega que el diseño de su planta de energía solar de concentración está “optimizado para el despacho, la capacidad y funcionamiento flexible “.
“Este sistema proporciona una opción competitiva en costos para brindar capacidad solar bajo demanda y servicios auxiliares a la empresa de servicios públicos de la misma manera que las plantas de gas pico actuales”, concluye la compañía.
La concentración de energía solar tuvo muchos escépticos sobre su caso durante la administración de Obama. El Departamento de Energía promovió la concentración de energía solar como una obra maestra de la innovación en energía renovable de EE. UU., Pero los críticos argumentaron que era demasiado complejo y costoso competir con la energía fósil en el costo.
Sin embargo, la tecnología se ha puesto de moda en otras partes del mundo y el Departamento de Energía parece decidido a no quedarse atrás en el polvo. Incluso durante el mandato con fobia a las energías renovables del expresidente y acusado insurrecto Donald Trump, el Departamento de Energía siguió promocionando la iniciativa SunShot de la administración Obama y dedicando más dólares de I + D a concentrar proyectos solares destinados a eliminar el carbón, el petróleo y el gas.
En cuanto a la planta de tratamiento de aguas residuales de su vecindario, parece que todavía hay mucho espacio para que la energía renovable ayude a transformar estos enormes sistemas de absorción de energía en un futuro energético más sostenible.
Sigueme en Twitter @TinaMCasey.
Imagen (captura de pantalla): Sistema de energía solar de concentración de cilindro parabólico cortesía de Dinámica solar, LLC.
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