에너지 생성을위한 석탄 연소는 전통적으로 산업 혁명이 시작된 이후 환경 오염과 관련이 있습니다. 현대 발전소에서 석탄 연소에서 유래 한 폐기물 흐름 (연도 가스 탈황, FGD)은 특히 화학 요소가 풍부하다 [1]. 생물학적, 환경 친화적 인 접근 방식을 사용하여 FGD를 청소하여 파이프 끝에서 자원과 이익을 창출 할 수 있습니다 [2].
석탄은 "더러운"연료로 간주되지만 풍부함과 높은 에너지 밀도는 오늘날 에너지를 생성하는 데 널리 사용되는 자원으로 만듭니다. 석탄이 연소되면 발전소의 중요한 구성 요소는 연도 가스를 청소하는 데 전념합니다. 플라이 애쉬는 필터 백 또는 정전기 침전기 (ESP)를 사용하여 분리되며, No
산화 질소를 제거하기 위해서는 요소 또는 암모니아가 종종 사용됩니다. 반면, 황화 이산화황 제거의 경우, 연도 가스에 석회/석회석의 슬러리가 분사됩니다. 슬러리의 칼슘은 So 2, 에 반응합니다 석고 생산 (Caso 4 ), 시장 가능한 제품, 그리고 카드뮴, 수은, 니켈, 셀레늄, 아연 및 기타와 같은 화학 요소가 풍부한 물 흐름 (FGD). 이 중 셀레늄 (SE)은 환경, 특히 수생 생태계 (물고기 및 조류)의 강력한 독성으로 알려져 있습니다. SE 중독의 주목할만한 예는 미국과 캐나다 전역에서 기록되어 전체 물고기 또는 수생 조류 개체군의 가상 붕괴가 발생했습니다.
그러나 오늘날 우리는 더 이상 폐기물을 바람직하지 않은 인간 활동의 제품으로 간주하지 않고 잠재적 자원으로 간주하는 경향이 있습니다. 이 접근법은 순환 경제라는 새로운 전략에 속합니다 . 선형 경제와 달리 생산주기가 끝날 때 발생하는 폐기물을 처분하는 쓸모없는 생산 방식을 기반으로하는 전략, 원형 경제는 사용 된 원자재와 에너지의 일부를 회복하고 재사용하기 위해 노력합니다 [2].
.이러한 FGD 스트림에서 자원을 청소하고 복구하는 매우 흥미로운 방법은 미생물 대사를 통한 것입니다. 1980 년대 말 과학자들은 셀레늄을 호흡하여 ATP 형태로 세포 에너지를 생성하기 위해 박테리아가 사용하는 새로운 전략을 밝혀 냈습니다. 이 과정은 셀레늄 호흡이 산소가 부족한 대기에서 박테리아가 사용하는 고대 전략 인 것으로 보인다는 점을 제외하고는 인간이 산소를 호흡하는 방식과 유사합니다.
.운 좋게도,이 발견은 이러한 방식으로 셀레늄을 대사 할 수있는 미생물을 접종 한 생물 반응기를 사용할 때 실제 적용을하는 것으로 나타났습니다. 이 접근법은 생물 정화 로 알려져 있습니다 ,이 경우 박테리아는 생물학적 실체가 폐기물을 청소하는 데 사용되기 때문에. 이야기가 더욱 흥미롭게 만드는 것은이 대사 능력을 활용하는 잠재적 이점입니다. 박테리아에 의한 셀레늄의 대사는 폐수가 유기물에 추가로 하전 될 때 나노 입자 및 바이오 가스로 이어진다. 생물 반응기에 시드 된 미생물 공동체에 존재하는 특수한 메탄 생성 미생물은 유기 물질을 메탄으로 전환 할 책임이있다.
셀레늄은 업계에서 널리 사용되며 국내 애플리케이션에 수많은 용도가 있습니다. 태양 전지는 빛을 전류로 효율적으로 변환하기 위해 셀레늄이 필요하며, 유리 산업은이를 적색 안료로 사용하며, 특정 유형의 강철 조차도이 요소가 조성물에 있습니다. 집에서 셀레늄은 종종 해독제 샴푸 또는식이 보조제에 있습니다.
이 모든 것들은 셀레늄을 우리 사회에 귀중한 자원으로 만들어 FGD 폐수의 회복과 재사용을 보증합니다. FGD에서 생성 된 다른 자원 인 바이오 가스, 메탄 및 기타 가스의 혼합물은 연소되어 에너지를 생성하고 석탄 및 석유와 같은 유한 화석 연료와 달리 재생 가능한 연료로 간주됩니다. 전반적으로, 생물 정화 접근법을 적용함으로써, 셀레늄 오염의 부담은 청소부 폐수를 환경으로 배출함으로써 생태 서비스를 제공하는 것 외에도 이익으로 바뀔 수 있습니다.
이러한 결과는 Flue Gas Desulfurization effluents :Unexploited Selenium 자원이라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. . 이 작품은 Instituto de Diagnóstico Ambiental Y Estudios del Agua, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Idaea-CSIC), Spain, Lucian Staicu 박사의 Patricia Cordoba 박사가 ROMANIA의 Polytechnic University의 Lucian Staicu에 의해 수행되었습니다.
.참조 :
- 코르도바, 패트리샤. "습식 석회암 연도 가스 탈황 (FGD) 시스템에서 셀레늄의 분할 및 종 분화 :검토. 연료 202 (2017) :184-195.
- Cordoba, Patricia 및 Staicu, Lucian. "연도 가스 탈황화 폐수 :미확인 셀레늄 자원". 연료 223 (2018) :268-276.
- ni, Thomas, Staicu, Lucian et al. "클로닝 가능한 무기 나노 입자로의 진보". 나노 스케일 7 (2015) :17320-17327.
