20-06-2018 15:03:00

Spildevand kan genbruges ved hjælp af matematik

I græsk mytologi kan guden Proteus ændre havets og vandets natur. I videnskabens verden kan PROTEUS-projektet meget af det samme. Hjernen bag det, Xavier Flores-Alsina, har udviklet et sæt matematiske modeller, der kan hjælpe ingeniører med at omdanne spildevand til rene og bæredygtige ressourcer.
11. apr. 2016 Af DTU
Nye matematiske modeller kan bidrage til at forbedre kvaliteten af spildevandet.
Nye matematiske modeller kan bidrage til at forbedre kvaliteten af spildevandet.

"Ude af øje, ude af sind". De seks korte ord beskriver meget godt den hidtidige behandling af spildevand, men tiderne er ved at skifte. Det stigende behov for vand og energi er således godt i gang med at presse både forskere og virksomheder til at ændre deres tilgang og i stedet se spildevandet som en værdifuld ressource.

Potentialet er da også stort: Vandet kan genbruges for at mindske konsekvenserne af at udnytte nye forsyningskilder; Næringsstoffer, heriblandt fosfor, kan genindvindes i forskellige former og bruges i gødning til landbruget; Energi i form af varme og elektricitet kan trækkes ud af spildevandet og opveje energiforbruget fra selve rensningsanlægget.

I den forbindelse har Xavier Flores-Alsina, tidligere Marie Curie-forskningstipendiat på DTU Kemiteknik, færdiggjort udviklingen af et nyt sæt matematiske modeller, som fokuserer på netop disse muligheder. Hans projekt går under navnet PROTEUS.

Modellerne skal være tilgængelige for alle

Ifølge Xavier Flores-Alsina kommer PROTEUS-projektet til at få en positiv betydning for mange ingeniørvirksomheder på blandt andet vand- og miljøområdet, der i stor stil benytter sig af modeller for rensning af spildevand i forbindelse med design og kontrol af vandrensningsanlæg.

De nye modeller kan hjælpe med at gøre dette arbejde mere effektivt ved at bidrage til at forbedre kvaliteten af spildevandet, reducere energiforbruget, øge genindvindingen af energi og endelig minimere udslippet af drivhusgasser. Modellerne indeholder derfor et stort potentiale for en bred vifte af professionelle.

"Det er meget vigtigt for mig og min forskningsgruppe, at modellerne er let tilgængelige, så vi kan øge deres synlighed internationalt. Vi distribuerer modellerne for at understøtte beslutningsprocessen hos vandprofessionelle, procesledere og miljøingeniør i hele verden", siger Xavier Flores-Alsina.

Vigtig rolle i udvikling og uddannelse

Han forventer, at mange af de nye modeller også vil blive implementeret hos specialiserede softwarevirksomheder. Modellerne bliver samlet i softwarepakker, der vil give brugerne mulighed for at udforske og vurdere nye måder at drive deres vandrensningsanlæg på.

Modellerne kommer desuden til at spille en vigtig rolle i uddannelsen af ingeniører, der skal arbejde med området. Ifølge Krist Gernaey, leder af CAPEC-PROCESS, har Xavier Flores-Alsinas forskning først og fremmest demonstreret den stigende betydning, matematiske modeller og kemitekniske værktøjer har, når det komme til rensning af spildevand.

"Ved at distribuere de modeller, der er resultaterne af PROTEUS-projektet, er CAPEC-PROCESS blevet en af de førende grupper på området. Vi forventer, at Xavier udvikler dette område yderligere i fremtiden og samler et lille hold af forskere, der har fokus på genindvinding af ressourcer", siger Krist Gernaey.

Stærkt internationalt samarbejde gjorde det muligt 

Xavier Flores-Alsina understreger, at internationalt samarbejde var en af nøglerne til PROTEUS-projektets succes. Under udviklingen har han været på forskningsophold på University of Queensland i Australien og University of Cape Town i Sydafrika. Han samarbejdede desuden med universitetet i Lund og flere faggrupper i IWA (International Water Association).

Han mener, at hans internationale erfaringer generelt har bragt ham langt. De spillede især en stor rolle, da han i 2013 fik den glædelige nyhed, at PROTEUS-projektet var blevet tildelt et af de ombejlede Marie Curie-legater.

"Jeg tror, at min stærke internationale baggrund og mange samarbejder med universiteter i forskellige lande var afgørende for, at jeg fik legatet. Alle mine udgivelser involverede mindst tre forskningsgrupper for eksempel, og jeg lavede min Ph.d. ved University of Girona i Spanien, University of Oxford i England og DTU i Danmark", siger Xavier Flores-Alsina.

Artiklen er oprindeligt publiceret på DTU. 


Deltag i debatten

Nyheder og arrangementer

Nyeste energi- og miljøjob

luk
close