Vi har talt om det længe, og både Danmarks store fonde og EU har investeret millioner i teknologiudviklingen. Forskerne har brugt tusindvis af timer i laboratorier,  og virksomhederne forbereder sig så småt på et nyt, dansk eksporteventyr.

Alligevel lyder det næsten for godt til at være sandt. Slammet fra vores helt almindelige spildevand, kan vi omdanne til en potent form for olie, der kan erstatte fossile brændstoffer i for eksempel fly, tunge skibe og lastbiler.

”Den råolie, vi får ud af slammet minder meget om den fossile olie, vi kender, og den kan på samme måde raffineres til kerosen, som vi kan bruge til for eksempel flybrændstof. Det er dermed en teknologi, der kan få betydning for en mere klimavenlig transport,” siger Patrick Biller, lektor ved Institut for Bio- og Kemiteknologi ved Aarhus Universitet.

Teknologien hedder hydrothermal liquefaction også kaldet HTL, og den er baseret på et simpelt princip. Man opvarmer slammet til 325 grader under et højt tryk og får derefter en råolie ud, som kan raffineres til forskellige typer af brændstof.

Samtidig tilbyder teknologien ifølge Patrick Biller en ny løsning på et væsentligt miljøproblem, fordi vi slipper for at deponere vores spildevandsslam på landbrugsjord.

“Vi ved, at slammet i mange tilfælde forurener vores landbrugsjord med en cocktail af tungmetaller, mikroplastik og medicinrester, som vi nu kan undgå, og det er en positiv sideeffekt af vores forskning,” siger han.

En teknologi med stort potentiale

HTL står for hydrotermisk forvæskning. I processen blander man materiale med vand og udsætter det for et højty tryk på 150-350 bar og høje temperaturer på 300-350 grader. Resultatet er en tyktflydende olie, som kan raffineres. Aarhus Universitet indviede et af verdens største HTL-forsøgsanlæg til biomasse i AU Viborg i 2015, og forskerne har siden arbejdet på at optimere processen med et lavere varmetab og en højere energieffektivitet. I dag er teknologien så effektiv, at forskerne forbereder sig på at gå fra pilotskala til fuldskala med et demonstrationsanlæg i Fredericia allerede i starten af 2024. Læs mere om HTL-anlægget på Aarhus Universitet: https://bce.au.dk/forskning/faciliteter/htl-anlaeg

I Fredericia skal drømmen realiseres

I forsøgsanlægget, der er placeret i Foulum på AU Viborg, kan forskerne fra Aarhus Universitet i dag opnå et energiafkast fra spildvandsslam på circa 340 procent. Det betyder, at energiindholdet i den færdige, grønne bio-råolie er mere end tre gange højere, end det kræver at producere den, og det er ikke så lidt.

”Vores eksperimentelle erfaringer med at omdanne vådaffald fra spildevand til brændstof er meget positive, så vi har store forventninger til de næste skridt, hvor vi skal demonstrere, at teknologien også er effektiv ude i virkeligheden,” siger Patrick Biller.

Nu venter forskerne blot på at få de sidste myndighedsgodkendelser på plads, før de kan flytte deres forsøgsaktiviteter ud af laboratoriet til havneområdet i Fredericia.

Her vil de i samarbejde med blandt andre Fredericia Spildevand, Circlia Nordic, Krüger og raffinaderiet Crossbridge Energy etablere et stort demonstrationsanlæg til spildevandsbehandling, og hvis alt går efter planen, kan de realisere drømmen om at få fly, skibe og lastbiler til at køre på slam allerede i det nye år.

Anlægget, der er på størrelse med to 40-fods containere, kan producere 1400 ton bioolie om året. Hvis forskerne i teorien får adgang til alt slam fra alle de danske spildevandsanlæg, vil det svare til cirka to procent af nationens samlede forbrug af fossile brændsler.

Når slammet er forvandlet til bio-olie, er der stort set kun fosfor tilbage. Det kan vi bruge som værdifuld gødning i stedet for at sprede forurenende gylle eller importere det fra udlandet.

Læs mere om forskernes arbejde med fosfor i artiklen her

Og så er der vand. Kulsort vand.

Det sorte vand

Vandet udgør op imod 90 procent af det materiale, der kommer ud af HTL-anlægget i den anden ende, når det bliver ”fodret” med spildevandsslam, og det viste sig i de første mange eksperimenter at være ekstremt forurenet.

Det fortæller Leendert Vergeynst, adjunkt ved Institut for Bio- og Kemiteknologi ved Aarhus Universitet.

Han forsker i spildevandsrensning, og det han så, da han fik de første vandprøver fra slam-projektet, var ikke godt.

”Det lignede sort kaffe og havde en 100 gange højere koncentration af giftige organiske komponenter. Vi var oprigtigt bekymrede, for at det var et problem, vi ikke kunne løse tilstrækkeligt effektivt,” siger han.

Leendert Vergeynst blev i 2019 hentet til Danmark for at hjælpe med at løse problemet. Siden har han opbygget en forskergruppe på Aarhus Universitet med speciale i mikrobielle vandrensningsteknologier, og i dag er de i fællesskab nået så langt, at de kan rense vandet fra HTL-anlægget med stor præcision.

“Når man arbejder med at optimere rensningsteknologier, så handler det om at forstå samspillet mellem mikroorganismerne og de forurenende stoffer i vandet og styre de biokemiske processer præcist. På den måde kan vi fjerne både farmaceutiske rester, biocider, hormoner og næringsstoffer,” siger han.

De bakterier, som lever af blandingen af næringsstoffer og organisk materiale i det beskidte vand, vokser hurtigt og bliver til en klæbrig masse, som jævnligt skal fjernes. Forskerne er derfor allerede i gang med at undersøge, hvordan de kan bruge denne suppedas af bakterier til nyttige formål. For eksempel kan den blive til ny biomasse i HTL-anlægget og dermed omdannes til mere olie, og måske kan forskerne endda designe nogle helt særlige processer, der kan få overskudsbakterierne til at producere bio-plastik.

”Det, vi kalder forurenet vand, skal vi til at se som en værdifuld resurse med mange kulstofforbindelser. Vi har et kæmpe potentiale for at udnytte det bedre til nye og bæredygtige produkter. Vores håb er, at vi med fuldskalaprojektet i Fredericia kan blive meget klogere på, hvordan vi kan gøre det effektivt,” siger Leendert Vergeynst.

 

Bag om forskningen

Projektet hedder Sludge2Oil og er støttet af Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram (EUDP)

Læs mere på projektets hjemmeside her

Kontakt

Patrick Biller, lektor, Institut for Bio- og Kemiteknologi

Leendert Vergeynst, adjunkt, Institut for Bio- og Kemiteknologi