Moguća primena i u poljoprivredi

Energija koju emituje Sunce se naziva solarna energija ili solarno zračenje i,  predstavlja najveći izvor energije. Količina energije koju emituje Sunce je toliko velika da, ukoliko bi konvertovali samo 0,1 % solarnog zračenja koje dospe do površine Zemlje u električnu energiju, izlazna snaga bi bila 17300 GW, što je sedam puta veće od globalnog proseka potrošnje energije.

Zaintrigirana ovom činjenicom srpska naučnica Gordana Pucar Milidrag,  kao deo svoje doktorske disertacije sprovodi istraživanje primene sunčeve energije u cilju otklanjanja sintetičkih boja iz otpadnih voda koje su poreklom iz tekstilne industrije. Ovo postrojenje, odnosno reaktor kako ga naziva, mogao bi svoju primenu da ima i u poljoprivredi.

Ovo bi moglo da bude rešenje za gorući svetski problem sa prečišćavanjem zagađene vode, koja bi kasnije mogla da se iskoristi recimo, za zalivanje u poljoprivredi. Gordana je naučni saradnik u Departmentu za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine pri katedri za Hemijsku tehnologiju i zaštitu životne sredine na Prirodno-matematičkom fakultetu u Novom Sadu.

– Rođena sam i odrasla u Novom Sadu gde sam završila osnovno, srednje i visoko obrazovanje. Osnovne i master studije, a potom doktorske studije sam završila na Prirodno-matematičkom Fakultetu. Kako je tema mog diplomskog rada bila vezana za uklanjanje boje tekstilne industrije koja je veliki zagađivač kada su u pitanju otpadne vode primenom Fenton procesa, tako se širilo moje interesovanje ka istraživanju i unapređenju postojećih sistema za prečišćavanje otpadnih voda. Fenton proces se zasniva se na generisanju visoko reaktivnih hidroksilnih radikala, koji mogu da oksiduju i organsku i neorgansku materiju. Cilj je unaprediti sisteme za prečišćavanje vode kako bi se očuvala životna sredina – objašnjava  Gordana.

Reaktor je mali, i prima veliku količinu energije po jedinici zapremine, a mogao bi da se primeni i u poljoprivredi.

– Pesticidi koji se široko koriste u poljoprivredi su toksična i štetna, a poljoprivredna otpadna voda kontaminirana ovakvim jedinjenjima zagađuje i površinsku i podzemnu vodu. Veliki broj pesticida je uspešno degradiran primenom foto-Fenton procesa. Stoga, pretpostavljam da bi primena ovog reaktora koji se napaja sunčevom energijom dala dobre rezultate u tretmanu i poljoprivrednih otpadnih voda. Da bi se dobila voda zadovoljavajućeg kvaliteta koja bi kasnije mogla da se koristi recimo za zalivanje potrebno je povezati reaktor sa drugim sistemima za prečišćavanje kako bi se otpadna voda prečistila od azota, fosfora i drugih organskih koja se koriste u poljoprivredi.

Srbija, ističe naša sagovornica, ima veliki potencijal da iskoristi sunčevo zračenje koje je u našoj zemlji za oko 40 odsto više  nego u srednjoj Evropi.

– Srbija itekako ima potencijala kada je iskoristivost solarnog zračenja u pitanju. Energetski potencijal sunčevog zračenja je za oko 30% viši u Srbiji nego u Srednjoj Evropi zbog intenziteta sunčeve radijacije, ali i broja sunčanih sati koji kod nas iznosi između 1500 i 2200 časova godišnje. Međutim, studije o solarnom potencijalu Srbije su još uvek u povoju – kaže Gordana i objašnjava po kom principu funkcioniše reaktor za prečišćavanje otpadnih voda.

– Parabolični koncetrišući reaktori su kolektori najprikladniji u tretmanu otpadnih voda. Sastoje se od strukture koja nosi reflektujuću paraboličnu površinu, sistema za praćenje sunca oko jedne ili dve ose, što omogućava da površina kolektora bude pravolinijska u odnosu na sunčeve zrake, čime se postiže refleksija i koncentracija svog sunčevog zračenja na apsorpcionu cev koja se nalazi u fokusu parabole. Koristi se direktno sunčevo zračenje, dok se termalna energija koja se sakupi može  koristiti za druge aplikacije. Reaktor je mali, i prima veliku količinu energije po jedinici zapremine. Glavna prednost proizilazi iz povećanog intenziteta incidentnog zračenja, što omogućava manja fotokatalitička opterećenja u odnosu na druge solarne reaktore sa istim područjem sakupljanja sunčeve energije. Upotreba ovakvih reaktora još nije dovoljno istražena, međutim, eksperimentalno je dokazano da se njihovom primenom tokom tretmana otpadnih voda uklanjaju sva jedinjenja koja su podložna fotodegradaciji, stoga su uspešno uklanjani pored tekstilnih boja i lekovi, pesticidi…

O ceni jednog ovakvog reaktora još uvek je rano govoriti, ali je ušteda svakako velika, a benefit čistije životne sredine ne merljiv.

– Za proces prečišćavanja vode potrebno je dobro poznavati  otpadnu vodu, šta se sve nalazi u njoj od štetnih jedinjenja i na osnovu toga utvrditi dalji tok procesa tretmana kao i njegovu optimizaciju.

Tokom konstrukcije reaktora Gordana je, kako ističe, imala svesrdnu pomoć dr Milene Bečelić-Tomin koja joj je bila mentor na disertaciji.

– Sama primena solarne energije u svrhe tretmana otpadnih voda je veliki izazov. Verujem da ukoliko bi se ljudi okrenuli više prirodi i usmerili svoje napore ka iznalaženju novih, zelenijih tretmana (procesa) sigurno da bi ovakvi reaktori na solarni pogon ili slični njemu mogli da reše, ako ne sve, barem dobar deo problema kada su otpadne vode u pitanju.

 

U okviru novih projekata na kojima su angažovani profesori i istraživači katedre za Hemijsku tehnologiju i zaštitu životne sredine, aktivno se radi na iznalaženju novih, zelenijih procesa u kojima bi se koristili i manje štetni reagensi kao što su zeleni katalizatori koji ne zagađuju u velikoj meri životnu sredinu.

– Tokom projekta PROMIS pod rukovodstvom prof. dr Đurđe Kerkez će naš tim istraživača raditi na usavršavanju procesa tretmana otpadne vode, što je dodatni podstrek za daljim napretkom i usavršavanjem u cilju očuvanja naših voda a samim tim i životne sredine – zaključuje naša sagovornica.