Porre fine all’urina nello scarico
Vi è una tendenza verso l’installazione separata di WC e orinatoi nei nuovi edifici, un’opportunità unica per estrarre il ricco contenuto presente nell’urina. Il progetto VALUEFROMURINE (Bio-electrochemically-assisted recovery of valuable resources from urine) ha sviluppato, dimostrato e valutato un sistema efficiente in termini energetici per il recupero di questi elementi nutritivi dal fluido in questione. I ricercatori hanno sviluppato due processi per separare le risorse dagli scarti. La precipitazione della struvite consente di isolare il fosforo per la produzione di fertilizzanti. In secondo luogo, un sistema bio-elettrochimico recupera l’idrogeno per ottenere energia e ammoniaca, ancora una volta per la produzione di nutrienti per piante. I nuovi sviluppi tecnologici nei sistemi bio-elettrochimici si traducono in un recupero di ammoniaca pari al 95 %. Una membrana idrofobica permeabile al gas, presente nella camera del catodo, consente una migliore estrazione di ammoniaca. Inoltre, è stato progettato, costruito e testato un nuovo sistema elettrochimico per il recupero dell’ammoniaca, il quale promette alti livelli di estrazione di materiale e recupero di efficienza energetica. L’integrazione del passaggio relativo al recupero del fosforo con il sistema bio-elettrochimico ha dimostrato risultati promettenti. I risultati di queste prove rivelano ulteriori approfondimenti utili per il miglioramento e l’automazione del processo, inoltre i test iniziali hanno destato interesse da parte di un potenziale utente finale. Nei test pilota, l’impianto ha gestito 100 litri di urina al giorno. I risultati hanno dimostrato che è possibile recuperare circa il 95 % del fosforo e fino al 50 % dell’ammoniaca durante il funzionamento continuo. La struvite e il solfato di ammonio prodotti rispettano le normative olandesi sui fertilizzanti e, con il basso contenuto di metalli pesanti, la struvite rappresenta un fertilizzante ecologico. La valutazione del ciclo di vita e dei relativi costi ha dimostrato benefici essenzialmente guidati dal basso consumo di energia elettrica e dal ridotto volume delle infrastrutture dedicate. Lo studio di accettazione della tecnologia ha indicato che gli incentivi e le barriere non sono le stesse per ogni target di mercato e tale argomentazione deve essere adattata alle esigenze e considerazioni di ogni segmento. Il diffuso adattamento del trattamento dell’urina dipenderà dalle sfide tecnologiche ed economiche, dettate dalla portata del cambiamento nell’infrastruttura di smaltimento dell’urina. Nel complesso, i ricercatori del progetto VALUEFROMURINE stimano che la nuova tecnologia potrebbe soddisfare un fabbisogno di azoto e fosforo nell’UE, rispettivamente del 18 e 25 %.
