Ученые из Северо-Западного университета и Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне проанализировали данные более чем с 15 тысяч очистных сооружений США, чтобы оценить, какой след в атмосфере оставляет процесс, который каждый день делает воду чище.
Согласно исследованию, опубликованному в Nature Water, американские очистные станции ежегодно выбрасывают около 47 млн тонн CO₂. Но главный вклад в парниковый эффект вносят не углекислый газ, а метан и закись азота — газы, рождающиеся прямо в недрах очистных систем. Их суммарное воздействие оказалось на 41% выше, чем показывали официальные оценки. Метан дает 41% всех выбросов (примерно 16 млн тонн CO₂-эквивалента), а закись азота — еще 24% (около 12 млн тонн).
Основной источник метана — анаэробные реакторы, где микроорганизмы «переваривают» осадок сточных вод и производят биогаз. Теоретически его можно использовать как возобновляемую энергию, но на практике часть установок протекает, и метан уходит в атмосферу. Эти утечки легко устранить — и именно здесь лежит одно из самых простых и дешевых направлений декарбонизации водоочистки.
Не меньше проблем создает и азот. Чтобы удалить его избыток, станции используют процессы нитрификации и денитрификации, при которых в воздух выделяется закись азота — один из самых «горячих» парниковых газов. Исследователи видят альтернативу: повторное использование азота для производства удобрений и кормов. Такой подход приблизил бы нас к идее циклической азотной экономики — без потерь и лишних выбросов.
Сейчас ученые создают инструмент с открытым исходным кодом, который поможет предприятиям анализировать собственные выбросы и снижать их. Ведь очистка воды — это уже не только санитарная необходимость, но и важный фронт борьбы с изменением климата. По мере роста населения и расширения инфраструктуры сокращение углеродного следа сточных вод станет ключевой задачей для устойчивого будущего.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые назвали супервозможности биоугля для очистки воды.
