Olja framställd från biomassa kan utgöra ett hållbart alternativ till fossila bränslen. Men tekniska utmaningar gör det svårt att skala upp produktionen och göra den ekonomiskt lönsam.

En teknik känd som hydrotermisk liquefaction (HTL) möjliggör produktion av bioråolja från våt biomassa som alger, matavfall, eller djurgödsel. Denna process kringgår kostsamma torkningsprocedurer; dock, det skapar en biprodukt av avloppsvatten som anses vara en miljöfara.

En ny studie från University of Illinois diskuterar metoder för att hantera detta avloppsvatten, tillhandahålla en möjlig väg till kommersiellt gångbar produktion.

Jamison Watson, doktorand vid Institutionen för jordbruks- och biologisk teknik vid U of I, säger att studien ger en heltäckande översikt över aktuella avloppsvattenreningsmetoder som kan hjälpa producenter och forskare framåt.

HTL-tekniker befinner sig fortfarande i den utforskande fasen. Men när oljan blir dyrare och mer knapphändig, Watson förutspår att det kommer att förändras.

"Människor har inte riktigt börjat ta itu med tekniska utmaningar som uppskalning till en stor anläggning. Vi tror bara att vi är före vår tid, " han säger.

Watson förklarar att studien är ett resultat av ett samarbete mellan forskare som arbetar med olika aspekter av teknologierna. En del av det arbetet sker i forskningslabbet i Yuanhui Zhang, professor i jordbruks- och biologisk teknik vid Illinois. Zhang är Watsons rådgivare, och medförfattare till tidningen.

"Vi arbetar med att producera olja från biomassa som matavfall och alger genom HTL. En av biprodukterna av denna process är post-HTL avloppsvattnet (PHW), även kallad vattenfas, " säger Watson. "Vi såg den här stora frågan:vad kan vi göra med avloppsvattnet? Vi har inget sätt att hantera det; vi kan inte bara späda ut det; vi kan inte bara släppa ut det i miljön."

Studien ger en detaljerad analys av för närvarande tillgängliga metoder, och den beskriver sex olika metoder för att behandla PHW. Dessa inkluderar separation av kemikalier, odling av biomassa, anaerob jäsning, bioelektrokemiska system, hydrotermisk förgasning, och återvinning av PHW som lösningsmedel eller reaktant för HTL.

Några av de potentiella tillämpningarna som skapas genom dessa tillvägagångssätt inkluderar utvinning av kemikalier och gaser, produktion av el eller väte, eller rena vätskan så att den är ren nog att vattna grödor eller till och med använda som dricksvatten, säger Watson.

För var och en av de sex metoderna, Watson och hans medarbetare beskriver tekniken, diskutera fördelarna och utmaningarna, och bedöma framtida potential, samt möjlighet till uppskalning till kommersiell tillämpning.

"Vi vill lära oss vilka teknologier som visar mest lovande, " säger Watson. "Så när den här termokemiska tekniken verkligen når sitt framsteg under de kommande 10 till 20 åren, människor kommer att ha en uppfattning om hur vi kan värdera biprodukten av avloppsvatten för att lyfta fram potentialen hos denna oljeproduktionsteknik."