Биотопливо часто называют альтернативой ископаемому топливу, но если организовывать его производство в промышленных масштабах, то успех во многом зависит от наличия сырья, запасы которого быстро истощатся. В качестве альтернативы этой альтернативе учёные Национальной лаборатории Министерства энергетики США разработали способ, позволяющий в перспективе производить 30 миллионов баррелей бионефти в год из 128 миллиардов литров неочищенных сточных вод, ежедневно сливаемых в канализацию американцами.
По данным лаборатории, проблемой при использовании сточных вод в качестве исходного материала для биотоплива является необходимость проведения сушки перед началом процесса переработки. Учёные предложили использовать гидротермическое сжижение для превращения сточных вод в нефть, что позволяет исключить необходимость этапа сушки.
Для гидротермического сжижения неочищенные сточные воды помещают в реактор, который представляет собой баллон, где создаются особые условия — давление до 204 атмосфер и температура около 349 ° C — сходные с геологическими процессами, превратившими доисторическую органическую материю в сырую нефть за счёт разложения её на простые соединения, но только с помощью такого сжижения это происходит за минуты вместо целых эпох.
«В городских стоках содержится много углерода и, что интересно, также есть жиры, — говорит исследователь Корин Дреннан, занимающаяся разработкой биоэнергетических технологий. — Жиры или липиды способствуют разложению таких материалов в стоках, как туалетная бумага, помогают осадкам уходить через биореактор и производить бионефть очень высокого качества, из которой после очистки получаются такие виды топлива, как бензин, дизельное топливо и авиационное топливо».
Конечный продукт очень похож на добываемую из недр сырую нефть с небольшим содержанием кислорода и воды, и его, как и сырую нефть, можно перерабатывать на обычных ректификационных установках. По оценкам учёных, один человек производит достаточное количество отходов для производства от 8 до 11 литров бионефти в год. Эта технология не несёт никакой угрозы нефтяным компаниям и предоставляет не только новый источник топлива, а также становится альтернативным способом переработки и утилизации осадков сточных вод.
Другим преимуществом предлагаемого процесса является то, что его можно использовать для переработки отходов сельского хозяйства и других жидких материалов, жидкую составляющую которых при помощи катализатора можно превратить в топливо и полезные химические вещества, а небольшие сухие остатки, содержащие фосфор и другие питательные составы, использовать в качестве удобрений.
По словам Дреннан, простота процесса позволила всего за шесть лет разработать новую технологию, которая постоянно совершенствуется и теперь доводится до уровня промышленных масштабов. Лаборатория дала лицензию на внедрение технологии корпорации Genifuel в штате Юта, которая в партнёрстве с канадской Metro Vancouver собирается построить к 2018 году опытно-экспериментальный завод стоимостью 6 миллионов долларов.