中世纪炼金术士曾试图将无价之物变成黄金。现在，据《自然·水》杂志发表的研究称，一些科学家已经发现了一种象征性的等效方法，可以将污水污泥转化为动物饲料和汽车燃料。
污水污泥——这种浓稠、有机、而且确实很臭的废水处理副产品——是一个巨大且昂贵的问题。全球的城市每年产生超过 1 亿吨这种恶心的物质。它经常堵塞处理厂，处理成本高达数十亿美元。每年全球累计产生超过 1 亿吨干污泥。这在“特大城市”中尤其成问题。人口众多和人口密度高的特点使得需要尽快处理这些废物。
该论文指出：“特大城市污水污泥的不断增加给废物处理系统带来了沉重负担。”“污泥复杂而坚韧的结构使得传统的预处理和生物修复方法耗时、能源效率低下且对环境造成负担。”
太阳能解决方案？
新加坡和中国的一组科学家开发了一种能够解决多个问题的方法。他们的方法可以将废物处理成有用的东西，而不是有害的物质——氢气和蛋白质。然后，氢气可以为汽车提供动力，蛋白质可以喂养动物。
研究人员开发了一种三步、太阳能驱动的工艺，该工艺融合了机械、化学和生物技术。
首先，他们研磨污泥以开始分解其结构。添加催化剂还有助于分离出重金属等分子成分，然后这些成分可以被去除和储存。
接下来，剩余的有机材料在太阳能驱动下进行电解。这是很多神奇之处发生的地方。该系统没有简单地分解污泥，而是将其转化为有用的东西。带正电的阳极触发废物发生电化学氧化，产生挥发性脂肪酸——包括乙酸。带负电的阴极然后将水分解成氢气和氧气。
最后，固体成分被喂给微生物。这些细菌将乙酸转化为蛋白质，然后可以用于动物饲料。
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减少二氧化碳排放
概念验证测试显示，南洋理工大学团队的工艺比厌氧消化等传统技术效率更高——厌氧消化通过细菌分解有机废物产生沼气和富含营养的残渣。
它回收的资源明显更多，完全去除了重金属污染物，对环境的影响更小，并且具有更好的经济可行性。
该研究公布了一些令人印象深刻的数据。该工艺从污泥中回收了超过 91% 的有机碳，其中 63% 转化为单细胞蛋白。与厌氧消化等其他污泥处理方法相比，它还将二氧化碳排放量减少了 99.5%。
南洋理工大学（新加坡）的一份新闻稿称：“概念验证测试显示，南洋理工大学团队的工艺比厌氧消化等传统技术效率更高——厌氧消化通过细菌分解有机废物产生沼气和富含营养的残渣。它回收的资源明显更多，完全去除了重金属污染物，对环境的影响更小，并且具有更好的经济可行性。”
要确定这项技术是否真正可行，其他团队必须对其进行复制。然后，一旦该工艺得到进一步验证，就需要扩大其规模。如果更大规模的工艺能够真正服务于城市，它就可以证明我们确实可以将污泥转化为一种“黄金”。
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Nature Water. 太阳能驱动的污水污泥电化学重塑与生物富集相结合，以协同生产绿色食品和氢气
Statistica. 2021 年欧洲污水污泥产量和处置量（按国家/地区划分）
