Более быстрая очистка грунтовых вод с помощью теплового накопления

Аккумулирование тепловой энергии в водоносных горизонтах (ATES) — это не только возобновляемый источник энергии. Хранение и извлечение тепла и холода может очищать загрязненные грунтовые воды в десять раз быстрее существующих технологий. К такому выводу в своей диссертации пришел аспирант Вагенингенского университета Чжобяо Ни, защита которой состоится 8 декабря.

Системы ATES собирают тепло от зданий летом и хранят его в грунтовых водах. Зимой эта энергия используется для обогрева домов. В Нидерландах около 11 000 локаций, где загрязнение почвы представляет риск, часто вызванный хлорированными растворителями от бывших химчисток. Эти участки находятся в основном в городах, где ATES идеально подходит. Обычные методы очистки на месте занимают 20–30 лет и очень дороги.

Однако исследования показали, что ATES ускоряет биологическую очистку почвы. Система работает подобно стиральной машине: загрязненная вода движется в подземных трубах для теплового накопления. Микроорганизмы, «поедающие» загрязнение, прикрепляются к частицам почвы и в теплой воде размножаются быстрее. «Это самоподкрепляющийся процесс, при котором бактерии удаляют до десяти раз больше загрязнения», — поясняет соруководитель исследования Тим Гротенхейс. Если метод покажет такую же эффективность на практике, как в лаборатории, комбинация ATES и биоремедиации сможет сделать за три года то, на что текущей технологии требуется 30 лет. Расчеты показывают, что стандартная очистка в районе вокзала Утрехта обошлась бы в 100 млн евро, а «био-стиральная машина» — в 11 млн.

Комбинация теплового накопления и биологической очистки идеальна с точки зрения устойчивости. Геотермальная энергия важна для энергоперехода. Кроме того, системы можно объединять в интеллектуальные сети. Исследователи также ранее показали, что повышение средней годовой температуры грунтовых вод до 25–30 °C (против текущего стандарта в 10 °C) не является проблемой с химической и биологической точек зрения.