Omni Processor es un término acuñado en 2012 por el personal del Programa de Agua, Saneamiento e Higiene de la Fundación Bill & Melinda Gates [1] para describir una gama de tratamientos físicos, biológicos o químicos para eliminar patógenos de los lodos fecales generados por humanos , mientras creando simultáneamente subproductos comercialmente valiosos (por ejemplo, energía). Un Omni Processor mitiga los métodos inseguros en los países en desarrollo de capturar y tratar los desechos humanos, que anualmente resultan en la propagación de enfermedades y la muerte de más de 1.5 millones de niños.
En lugar de una marca comercial o una referencia a una tecnología específica, el término Omni Processer es un término general para una gama de sistemas autosuficientes, desarrollados de forma independiente, diseñados con el mismo fin en mente, para transformar y extraer valor de los desechos humanos, utilizando varios enfoques tecnológicos, incluida la combustión , la oxidación con agua supercrítica y la pirólisis .
En el término, Omni se refiere a la capacidad de un procesador Omni para tratar una amplia variedad de corrientes de desechos o fuentes de combustible.
Fondo
Desde 2012, la Fundación Bill y Melinda Gates ha estado financiando investigaciones sobre procesadores Omni. Un Omni Processor (OP) es cualquiera de los diversos tipos de tecnologías que tratan los lodos fecales, también conocidos como residuos sépticos para eliminar patógenos y simultáneamente extraer subproductos con valor comercial, por ejemplo, energía o nutrientes del suelo, [1] estos últimos que podrían reutilizarse en agricultura. El programa Omni Processor, que apunta a soluciones a escala comunitaria que pueden combinar opcionalmente el procesamiento de lodos y desechos sólidos , complementa los programas de vaciado de letrinas de pozo ("Omni-Ingestor") y "Reinventar el inodoro" de la fundación .
Desafíos
El Omni Processor está diseñado como una solución para los países en desarrollo , aunque persisten los desafíos relacionados con los aspectos técnicos y financieros. [2] Omni Processors y Omni Ingestors están siendo diseñados para proporcionar una alternativa a las tecnologías basadas en sistemas de alcantarillado . También están destinadas a abordar la gran cantidad de letrinas de pozo existentes que carecen de una infraestructura de apoyo para la recolección y procesamiento de lodos fecales cuando los pozos están llenos. El lodo de las letrinas de pozo debe retirarse de los pozos para su tratamiento y eliminación, ya sea mediante bombeo (si el lodo fecal es suficientemente líquido) o mediante vaciado manual con palas u otros dispositivos (en la India, esta práctica se denomina recolección manual ). A pesar de que se están desarrollando nuevas bombas de bajo costo, solo una pequeña fracción del lodo se extrae y trata de manera segura actualmente en muchas ciudades africanas y asiáticas. [2] [3]
Será necesario adaptar las tecnologías establecidas para que se adapten a las comunidades del mundo en desarrollo . El éxito de estas tecnologías dependerá de qué tan bien se gestione el proceso.
Ejemplos de
Controles de biomasa PBC
Biomass Controls PBC es una corporación de beneficio público de Delaware de los EE. UU. Que entregó el primer prototipo de refinería biogénica (OP) en Nueva Delhi, India en 2014 en asociación con la Climate Foundation. Este sistema fue diseñado para procesar saneamiento sin alcantarillado para poblaciones entre 100 y 10,000 personas. El prototipo fue financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates. En 2016, se entregó una refinería biogénica a Kivalina, Alaska para el procesamiento de inodoros secos con desviación de orina (UDDT) como parte del Desafío de agua y alcantarillado de Alaska. [4] En 2017, se enviaron tres sistemas a India y se instalaron en las ciudades de Wai , Warangal y Narsapur en asociación con Tide Technocrats. En 2018 se mostró un prototipo que puede generar electricidad ( mCHP ) a partir de la energía térmica del procesamiento de lodos fecales en el evento de inodoros reinventado de la Fundación Bill y Melinda Gates en Beijing, China . [5] En 2019, se instaló un sistema en una granja lechera para procesar los sólidos separados del estiércol de vaca. Este sistema demostró una reducción significativa en las emisiones de gases de efecto invernadero al tiempo que reduce el volumen de sólidos en más del 90% y produce biocarbón .
Sedron Technologies
La empresa estadounidense Sedron Technologies (antes Janicki Bioenergy) presentó en 2014 un prototipo que utiliza combustión . Su proceso es un sistema de tratamiento de lodos de depuradora que produce agua potable y energía eléctrica como productos finales de los lodos de depuradora . [6] Fabricado por Sedron Technologies, el modelo de prueba de concepto fue financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates . El modelo prototipo S100 puede producir 10.800 litros de agua potable por día y 100 kW de electricidad neta. Un modelo más grande en desarrollo, el S200, está diseñado para manejar los desechos de 100,000 personas, producir 86,000 litros de agua potable por día y 250 kW de electricidad de salida neta. Estos sistemas están diseñados para proporcionar un proceso de " bioenergía autosostenible ". [7] [8]
El proceso de tratamiento primero implica hervir (o secar térmicamente) los lodos de depuradora , durante el cual el vapor de agua se evapora y recupera. Se deja un lodo seco que luego se quema como combustible para calentar una caldera. Esta caldera produce vapor y el calor necesario para el proceso de ebullición. Luego, el vapor se utiliza para generar energía eléctrica. Parte de esta energía eléctrica se utiliza para las etapas finales de purificación de agua por ósmosis inversa para producir agua potable segura y para alimentar bombas, ventiladores y motores auxiliares. El proceso utiliza inmediatamente el combustible sólido que produce y, por lo tanto, el proceso no produce un producto de combustible sólido como producto final.
Un proyecto piloto del Omni Processor de Sedron Technologies se instaló en Dakar , Senegal, en 2015 y ahora puede tratar el lodo fecal de 50.000-100.000 personas. [9]
Fundación del clima
La ONG Climate Foundation, con sede en EE. UU. , En colaboración con la Universidad de Stanford, ha construido varios reactores a escala piloto para tratar los desechos humanos y convertirlos en biocarbón , que se puede utilizar como enmienda del suelo agrícola. [10]
Universidad de Duke y 374Water
Los científicos de la Universidad de Duke en los EE. UU. Han desarrollado y están probando una unidad piloto de tratamiento de lodos fecales que cabe en un contenedor de envío de 20 pies y trata la materia fecal de aproximadamente 1000 personas utilizando un nuevo proceso de oxidación de agua supercrítica (SCWO). [11] La tecnología SCWO puede convertir cualquier tipo de desperdicio orgánico (fecal, desperdicio de alimentos, papel, plástico, etc.) en energía y agua limpia. [12]
Los desechos (lodos) reaccionan con aire a temperaturas y presiones por encima del punto crítico del agua (374 ° C, 221 Bar) para convertir todos los orgánicos en agua limpia y CO 2 en segundos. Los subproductos incluyen agua destilada, agua limpia que contiene minerales inorgánicos en suspensión que pueden utilizarse como fertilizantes. La unidad genera más de 900 litros de agua por cada tonelada de residuos procesados y el agua puede procesarse para convertirse en agua potable.
El proceso continuo utiliza la energía incrustada en los residuos, lo que permite operar fuera de la red. 374Water es una empresa derivada de la Universidad de Duke que tiene como objetivo comercializar la tecnología SCWO. [13]
Unilever
Unilever PLC en el Reino Unido está desarrollando una unidad de tratamiento de lodos fecales basada en pirólisis diseñada para servir a más de 2000 personas. [14]
Esfuerzos de investigación relacionados
La iniciativa Omni Processor para procesar lodos fecales se complementa con un esfuerzo para desarrollar nuevas tecnologías para mejorar el vaciado de letrinas de pozo (llamado por la Fundación Gates el “Omni Ingestor” [15] ) y por Reinvent the Toilet Challenge. Este último es un esfuerzo de investigación y desarrollo a largo plazo para desarrollar un inodoro higiénico e independiente. Se centra en "reinventar el inodoro con cisterna ". El objetivo es crear un inodoro que no solo elimine los patógenos de las excretas humanas, sino que también recupere recursos como energía, agua limpia y nutrientes (un concepto también conocido como reutilización de excretas ). Debe funcionar "fuera de la red" sin conexiones a redes de agua, alcantarillado o electricidad. Finalmente, debería costar menos de 5 centavos de dólar por usuario por día. [dieciséis]
sociedad y Cultura
Atención de los medios
En un truco publicitario a finales de 2014, Bill Gates bebió el agua producida por el sistema Omni Processor de Sedron Technologies, lo que provocó una amplia atención de los medios. [7] A principios de 2015, Gates apareció en Late Night With Jimmy Fallon y desafió a Fallon a ver si podía saborear la diferencia entre el agua de este "Omni Processor" en particular o el agua embotellada . [17]
El proyecto fue cubierto en una miniserie documental de Netflix Inside Bill's Brain: Decoding Bill Gates .
Referencias
- ^ a b Kuchenrither, RD, Stone, L., Haug, RT (2012), Proyecto de paisajismo Omni-Processor . Informe de consultoría de WERF (Water Environment Research Foundation), encargado por Bill & Melinda Gates Foundation, Seattle, EE. UU.
- ^ a b "Gates bebe agua hecha de heces, ¡y tú también!" . WaterAid Reino Unido . Rémi Kaupp. 9 de enero de 2015 . Consultado el 13 de enero de 2015 .
- ^ "El eslabón perdido en la prestación de servicios de saneamiento, una revisión de la gestión de lodos fecales en 12 ciudades" (PDF) . WSP. Abril de 2014.
- ^ "Desafío de agua y alcantarillado de Alaska (AWSC)" . dec.alaska.gov . Consultado el 30 de diciembre de 2020 .
- ^ "Reinventar el baño" . www.gatesfoundation.org . 2001-01-01 . Consultado el 30 de diciembre de 2020 .
- ^ "Procesador Omni - S100" . Sedron Technologies. Archivado desde el original el 9 de enero de 2015 . Consultado el 8 de mayo de 2015 .
- ^ a b "Artículo de noticias de la BBC" Bill Gates bebe agua destilada de heces humanas " " . Consultado el 11 de enero de 2015 .
- ^ "De caca a portátil, esta ingeniosa máquina convierte las heces en agua potable" . gatesnotes, el blog de Bill Gates . 5 de enero de 2015 . Consultado el 13 de enero de 2015 .
- ^ "Las empresas que convierten la caca en beneficios" . Sección de Negocios de BBC News. 16 de noviembre de 2016 . Consultado el 17 de noviembre de 2016 .
- ^ "Conversión de desechos humanos en biocarbón mediante pirólisis en una instalación a escala comunitaria en Kenia - Varios documentos sobre los resultados de la subvención de investigación" . www.susana.org . Alianza de Saneamiento Sostenible (biblioteca). 2014 . Consultado el 26 de junio de 2015 .
- ^ Deshusses, M. (2013). Tratamiento a escala de vecindario de lodos fecales por oxidación supercrítica - Varios documentos sobre resultados de una beca de investigación. Universidad de Duke, Durham, Carolina del Norte, EE. UU.
- ^ "Progreso actual - Tratamiento comunitario | Soluciones de saneamiento" . sanitation.pratt.duke.edu . Consultado el 16 de febrero de 2020 .
- ^ "Duke Startup convierte el lodo fecal en agua limpia y reutilizable" . Ingeniería Civil y Ambiental de Duke . 2018-10-26 . Consultado el 16 de febrero de 2020 .
- ^ "Proyecto Oya - Tratamiento de residuos comunitarios" . Unilever, Reino Unido . Consultado el 8 de mayo de 2015 .
- ^ Frederick, R., Gurski, T. (2012). Informe de investigación de deshidratación de Synapse: Omni-Ingestor Fase 2, Hito 1 . Informe de consultoría de Synapse (EE. UU.) Encargado por Bill & Melinda Gates Foundation, Seattle, EE. UU.
- ^ Radke, N., Spuhler, D. (2013) Breve descripción general de las condiciones para las subvenciones de agua, saneamiento e higiene de la Fundación Bill y Melinda Gates
- ^ "Bill Gates y Jimmy beben agua de caca" . Canal de Youtube de The Tonight Show protagonizado por Jimmy Fallon. 22 de enero de 2015.
enlaces externos
- Programa de agua, saneamiento e higiene de la Fundación Bill y Melinda Gates