Framtidens VA 1
Ett av de största framstegen gäller kvävet i avlo
ppsvattnet. I dagens reningsverk försvinner det som kvävgas ut i atmosfären. Med KoalAplanprocessen fångas ammonium i stället upp och återvinns. FOTO: RAMBOLL Avloppsvatten ses oftast som ett problem som måste renas innan det kan släppas tillbaka i naturen. Men det är också en outnyttjad resurs. I projektet KoalAplan undersöker forskare vid Fraunhofer-Institutet för gränsytor och bioprocessteknik (IGB) i Stuttgart hur kommunala reningsverk kan utvecklas till bioraffinaderier som levererar både gödsel, vätgas och bioplaster. I en pilotanläggning vid universitetet i Stuttgart testades under 2024 metoder för att återvinna värdefulla ämnen ur avloppsvatten. Resultaten pekar på att framtidens reningsverk kan bli viktiga nav i den cirkulära ekonomin, där avfall omvandlas till råvaror som ersätter fossilbaserade produkter. Ammonium som gödsel och vätgas som energibärare Ett av de största framstegen gäller kvävet i avloppsvattnet. I dagens reningsverk försvinner det som kvävgas ut i atmosfären. Med KoalAplan-processen fångas ammonium i stället upp och återvinns. Resultatet blir en koncentrerad lösning som kan användas direkt som kvävegödsel inom jordbruket. Samtidigt utvinns vätgas genom så kallad mikrobiell elektrolys, där bakterier omvandlar kortkedjiga organiska FRAMTIDENS VA 3 2025 syror till gas. Vätgasen kan användas som bränsle eller i industriprocesser, vilket gör att reningsverk i framtiden kan bidra till energiomställningen. – Genom att ta tillvara dessa resurser istället för att låta dem gå förlorade kan reningsverken bidra både till klimatarbetet och till att ersätta råvaror som annars kommer från fossila källor, säger forskaren Dr. Pravesh Tamang vid Fraunhofer IGB. Bioplaster från bakterier En annan del av projektet handlar om att framställa polyhydroxyalkanoater (PHA) – biologiskt nedbrytbara termoplaster – direkt ur avloppsslam. Slammet bryts först ner till kortkedjiga organiska syror. Dessa syror används sedan av bakterier som råvara för att producera PHA. Den variant som forskarna lyckats framställa är en PHBV-copolymer, en plast som har bättre mekaniska egenskaper än enklare bioplaster. Materialet innehåller cirka 10 procent 3-hydroxyvalerat, vilket gör det mer flexibelt och lättare att forma än många andra bioplaster. – Vårt PHA-material är mer mångsidigt och kan användas i allt från förpackningar och jordbruksfilmer till medicinska implantat och biobaserade textilier, säger Tamang. I nästa steg vill forskarna öka andelen 3-hydroxyvalerat till mellan 40 och 70 procent för att få fram ännu mer anpassade material för industrins behov. Fakta: Vad är PHAbioplaster? PHA är en grupp bioplaster som produceras av mikroorganismer. Till skillnad från traditionella plaster, som baseras på olja, är PHA både biobaserade och biologiskt nedbrytbara. De kan brytas ner av mikroorganismer i naturen och lämnar därför inte efter sig mikroplaster. Särskilt intressant är varianten PHBV, som kombinerar styrka med flexibilitet. Det gör materialet användbart i många olika sammanhang – från engångsartiklar till avancerade medicinska tillämpningar. Från avloppsrening till bioraffinaderi Att producera bioplast direkt ur avloppsvatten är tekniskt utmanande eftersom höga syrakoncentrationer är giftiga för bakterierna. Forskarna i Stuttgart har därför utvecklat ett system där bakterierna hålls kvar i reaktorn trots belastningen. På så sätt kan de fortsätta växa och producera mer PHA. >> 75