Sich selbst erhaltende Wasseraufbereitung

Der Molkereisektor ist eine der umweltschädlichsten Branchen und produziert große Mengen Abwasser, das schwer zu entfernende anorganische und organische Verbindungen enthält. Mittels elektrochemischer Behandlung können aus Abwasser Fette, Öle und Milchfeststoffe entfernt werden, die resistent gegenüber herkömmliche chemische und biologische Verfahren sind, doch dies verbraucht viel Energie.

Daher wird im EU-finanzierten Projekt REWAGEN (Electrochemical water treatment system in the dairy industry with hydrogen recovery and electricity production) derzeit eine autarke Kläranlage entwickelt. Diese wird mit Wasserstoff betrieben, der bei der elektrochemischen Behandlung entsteht.

Im REWAGEN-Prototypsystem werden zunächst Fette und Öle aus dem Abwasser abgeschieden, indem mit elektrischem Strom Öltröpfchen an der Schnittstelle zwischen Wasser und Öl gebildet werden. Es folgen zwei elektrochemische Behandlungsschritte, durch die feste Schwebstoffe zusammenklumpen und organische Stoffe sich absetzen, sodass sie leichter aus dem Wasser entfernt werden.

Der als Nebenprodukt entstehende Wasserstoff wird eingefangen, gereinigt und in einer Brennstoffzelle gelagert, in der er zur sekundären Energieerzeugung eingesetzt werden kann. Als letzte Station des Zyklus kann das Wasser, das als Nebenprodukt in der Wasserstoff-Brennstoffzelle anfällt, zu zahlreichen Zwecken eingesetzt werden.

Bis heute wurden im REWAGEN-Projekt elektrochemische Technologien im Labormaßstab entwickelt, mit denen Fette, Öle und bis zu 98 % der Feststoffe aus Abwasser entfernt werden können. Die Forscher könnten darüber hinaus Verfahren erstellen, um Wasserstoffgas einzufangen und zu reinigen, und erforschen nun Wege, organische Feststoffe zur Stromerzeugung oder als Düngemittel einzusetzen.

Wenn dieses effiziente Abwasserbehandlungsverfahren für den Molkereisektor maßstäblich vergrößert wird, sollte es durch den geringeren Energie- und Wasserverbrauch zu Kosteneinsparungen führen. Zudem könnte auch die Brennstoffzellenindustrie von dem innovativen REWAGEN-Verfahren profitieren, mit dem chemisch erzeugter Wasserstoff in Energie umgewandelt wird.