U transportnom kontejneru pored punionice PepsiCo u Fresnu, u Kaliforniji, startup Aquacycl u suradnji s prehrambenim divom razvija inovativnu tehnologiju koja može pomoći u borbi protiv jednog od manje poznatih izvora klimatskih emisija: u pročišćavanju industrijskih otpadnih voda.
“Globalno gledano, pročišćavanje otpadnih voda uzrokuje više emisija stakleničkih plinova nego cijela brodarska industrija”, tumači Orianna Bretschger, suosnivačica i izvršna direktorica tvrtke Aquacycl. Većina tih emisija nastaje iz energije koja se koristi za pogon velikih postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda, u kojima se prljava voda obrađuje u spremnicima veličine zgrade. Tradicionalni sustav također stvara mulj koji često završava na odlagalištima. Osim toga, otpadne vode se često ispuštaju u kanalizaciju.
Troškovi zbrinjavanja otpadnih voda mogu se kretati od 20.000 do 100.000 dolara mjesečno po postrojenju. Aquacycl nudi tehnologiju koja može donijeti uštede 20 – 60 posto u odnosu na troškove koje nastaju odvodnjom u kanalizaciju ili prijevozom na odlagališta, kaže Bretschger. “Nudimo najbrže vrijeme obrade, najmanji ugljični otisak i najmanju količinu mulja u usporedbi s bilo kojom drugom tehnologijom dostupnom na tržištu.”
BioElectrochemical Treatment Technology
Aquacyclova modularna tehnologija BETT (BioElectrochemical Treatment Technology) čisti kontaminirane vode prije nego što one završe u odvodu. U nekim slučajevima pročišćena voda može se ponovno upotrijebiti na licu mjesta.
BETT, tvrdi Bretschger, smanjuje emisije stakleničkih plinova za više od 10 posto u odnosu na bilo koju drugu tehnologiju.
U tvornici PepsiCo, koja puni sve – od gaziranih sokova i čajeva do energetskih pića, novi sustav pomaže u razgradnji šećera kada se tekućina iz pića kojima je istekao rok trajanja ili pogrešno flaširanih pića pumpa u Aquacyclovu jedinicu.
Sustav je smješten u transportnom kontejneru: stotine mikrobnih gorivih ćelija, svaka otprilike veličine automobilskog akumulatora, koriste prirodne bakterije lokalnog porijekla za razgradnju zagađivača. Kvaliteta i kapacitet sustava mogu se povećati (ili smanjiti), ovisno o volumenu otpadne vode, spajanjem gorivnih ćelija poput Lego kockica unutar standardnog transportnog kontejnera.
“Sustav se temelji na tehnologiji mikrobnih gorivih ćelija. Mikrobe koristimo za proizvodnju električne energije dok pročišćavamo otpadnu vodu. Dok uklanjaju nečistoće, prirodne bakterije – koje su već prisutne u otpadnoj vodi – stvaraju biofilmove na vodljivim površinama unutar reaktora i proizvode električnu energiju koju koristimo za napajanje sustava”, objašnjava Sofia Babanova, suosnivačica i glavna tehnička direktorica Aquacycla, osoba zadužena za razvoj i istraživanja. Treći suosnivač je Ryoji Naito, izvršni potpredsjednik za proizvodnju i tehnologiju.
U budućnosti ta bi se električna energija mogla koristiti i za napajanje druge opreme u tvornici.
“Svaki BETT reaktor se daljinski nadzire i kontrolira u stvarnom vremenu, što nam je omogućuje da predvidimo sve buduće probleme i smanjimo potrebu za stalnim operaterom na licu mjesta”, dodaje Babanova.
Modularni sustav omogućava učinkovitost
Bilo je već pokušaja da se mikrobne gorive ćelije koriste za čišćenje otpadnih voda, ali nisu uspjeli. Bretschger kaže da je dio tajne Aquacyclova uspjeha u modularnosti koja sustav čini učinkovitim. “Svi koji su ranije ovo pokušavali, radili su samo veće spremnike i veće elektrode kako bi obradili veliki volumen”, tumači Bretschger. “Ali takvim pristupom postupno gubite učinkovitost i dolazite do točke u kojoj sustav jednostavno više nije funkcionirao.”
Aquacyclov sustav osmišljen je kako bi omogućio brzo djelovanje mikroba. “Mi zapravo neprestano dodajemo bakterije u proces. To nam omogućuje vrlo brzo i učinkovito tretiranje uz mali ugljični otisak. U nekoliko sati možemo učiniti ono za što su konvencionalnoj tehnologiji potrebni dani”, ističe Bretschger.
Za otpadnu vodu s vrlo koncentriranim zagađivačima, poput gaziranih sokova koji izlaze iz punionice, proces ne čisti vodu u potpunosti. Ali kada se pošalje u postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda, voda je toliko čišća da može smanjiti emisije stakleničkih plinova za 90 posto.
U prosjeku, sustav u tvornici Pepsi mjesečno eliminira 110 tona stakleničkih plinova. Također štedi novac tvrtki jer su njeni računi za režije pali. Pepsi plaća Aquacyclu manju naknadu za uslugu.
Tehnologija primjenjiva u raznim industrijama
Partnerstvo s Pepsi veliki je korak za Aquacycl koji je osnovan 2016. godine i još uvijek ima samo 15 zaposlenih. Ali ugovor s Pepsijem nije jedini. Startup je ugovorio suradnju s drugim tvrtkama za proizvodnju pića, uključujući Anheuser-Busch, koji ga planira koristiti u craft pivovari u Oregonu.
Bretschger kaže kako je Aquacycl svoju tehnologiju implementirao u kompanijama s liste Fortune 100 iz raznih industrija i u svim slučajevima su ispunili ili nadmašili očekivanja. Suradnju šire i na lučke objekte koji skladište kemikalije i moraju zbrinuti otrovne otpadne vode. “Često moraju odvoziti svoju otpadnu vodu negdje drugdje, u neku drugu tvrtku koja će se baviti njima. A to je izuzetno skupo i energetski intenzivno”, razlaže Bretschger te dodaje kako je BETT primjenjiv u nizu drugih industrija, od proizvođača tekstila do tvornica papira.
No, jedan od izazova je da je riječ o industrijama koje se sporo mijenjaju. “Vrlo je teško biti tvrtka koja razvija tehnologiju za pročišćavanje vode kojom želi promijeniti industriju koja je – s pravom – nesklona riziku, konzervativna i teško prihvaća promjene”, kaže Bretschger. Ali budući da su kupci poput PepsiCo voljni isprobati nova rješenja, to može biti putokaz drugima u industriji da ovo funkcionira. A kako bi se ispunili ciljevi u borbi protiv klimatskih promjena, morat će brzo rasti.
