A baktériumok még jobb barátaink lehetnek
Egy nemzetközi kutatócsoport szerint a mikrobiális elektrokémiai technológiák képesek lehetnek arra, hogy a szennyvízkezelést önfenntartó erőforrás-visszanyerési rendszerré alakítsák.
Baktériumtenyészet petri csészén (Fotó: Michael Schiffer)
Évente közel 360 milliárd m3 szennyvíz keletkezik a világon – ez elegendő lenne a Genfi-tó négyszeri megtöltésére. Ennek fele kezelés nélkül kerül vissza a természetbe, a másik felét pedig drága és energiaigényes eljárásokkal tisztítják újrafelhasználhatóvá. A Frontiers in Science folyóiratban 2026 februárjában közzétett nemzetközi kutatói áttekintés azonban radikálisan új perspektívából közelít ehhez a problémához: a szennyvíz nem csupán hulladék, hanem hatalmas, kiaknázatlan erőforrás is egyben.
„A globális szennyvíz több mint 800 000 GWh kémiai energiát tartalmaz – ez 100 atomerőmű éves teljesítményével egyenértékű. Emellett gazdag tápanyagokban, amelyek akár a globális ammóniaigény 11%-át és a foszfátigény 7%-át is fedezhetnék" – fogalmaz Uwe Schröder professzor, a greifswaldi egyetem kutatója és a tanulmány vezető szerzője.
Baktériumok, amelyek áramot termelnek
A megoldás kulcsa az úgynevezett mikrobiális elektrokémiai technológiákban (MET) rejlik. Ezek a rendszerek elektrogén baktériumokat alkalmaznak – olyan mikroorganizmusokat, amelyek anyagcseréjük során elektronokat adnak le környezetüknek. Ha ezeket elektródákhoz kapcsolják, a folyamat mérhető elektromos áramot eredményez.
Laboratóriumi körülmények között a rendszerek a szennyvíz kémiai energiájának akár 35%-át képesek villamos energiává alakítani. Ez ugyan elsőre szerénynek tűnhet, de jelentősen felülmúlja a hagyományos anaerob fermentáció hatékonyságát, amely csupán 28%-os konverziót ér el. A kutatók szerint elvben elegendő energiát lehetne visszanyerni ahhoz, hogy a szennyvíztisztítás egy részét saját maga finanszírozza – különösen figyelembe véve, hogy a vízszolgáltatási szektor jelenleg a globális villamosenergia-felhasználás mintegy 4%-át teszi ki.
A baktériumok azonban nemcsak energiát, hanem értékes tápanyagokat is segítenek visszanyerni a szennyvízből. A nitrogén- és foszforvegyületek kinyerése kettős haszonnal jár: egyrészt megakadályozza, hogy ezek az anyagok a vízfolyásokba kerülve algavirágzást és halpusztulást okozzanak, másrészt közvetlenül hasznosítható műtrágyaalapanyagot szolgáltat.
Bizonyított működés a terepen
A technológia nem csupán laboratóriumi szinten létezik. A Pee Power® nevű rendszer – amely vizeletből termel elektromosságot – először 2015-ben a Glastonbury Fesztiválon bizonyította működőképességét, majd hosszabb távú tereptesztelés következett Ugandában, Kenyában és Dél-Afrikában. A projekt alapelve egyszerű és szemléletes: a toaletthasználók vizeletéből nyert energia elegendő az éjszakai WC-világítás biztosítására, csökkentve ezzel a biztonságkockázatokat az áramellátás nélküli területeken.
„Körülbelül 3,5 milliárd ember nem fér hozzá megfelelő szennyvízkezeléshez. A mikrobiális elektrokémiai technológiák helyi szinten képesek lehetnek arra, hogy a káros szennyvizet értékes erőforrássá alakítsák." – Prof. Ioannis Ieropoulos, Southamptoni Egyetem
Az akadályok, amelyeket le kell küzdeni
A széles körű alkalmazás előtt komoly kihívások állnak. A szabályozói keretek sok országban még nem alkalmazkodtak a körkörös gazdaság logikájához: például a vizeletből visszanyert tápanyagokból készített műtrágya számos helyen törvényileg nem használható fel élelmiszer-termelésben vagy takarmányozásban.
Mérnöki oldalon az elektródaanyagok hosszú távú stabilitása és teljesítménymegőrzése folyamatos üzem mellett még fejlesztést igényel. A méretezhetőség szintén nyitott kérdés: ami laboratóriumban hatékonyan működik, az ipari léptékben más hidraulikai és anyagáram-feltételek közé kerül.
„Nem arról van szó, hogy szennyvízből fogjuk hajtani otthonainkat – de a mikrobiális elektrokémiai technológiák érdemben javíthatják a meglévő szennyvízkezelési folyamatokat, különösen erősen terhelt ipari vizek esetén, vagy ott, ahol a hagyományos kezelés nem elérhető vagy nem megfizethető" – hangsúlyozza Falk Harnisch professzor, a Helmholtz Környezetkutató Központ munkatársa.
Miért fontos ez most?
A kutatók szerint a MET-rendszerek kulcsszerepet játszhatnak az ENSZ fenntartható fejlődési céljainak elérésében, különösen a 6. célkitűzés – a biztonságos ivóvíz és szennyvízkezelés mindenki számára – megvalósításában. Az elmúlt húsz évben a technológia a laboratóriumi kísérletektől eljutott a moduláris, helyszíni rendszerekig. A következő lépés a gazdasági versenyképesség megteremtése és a szabályozói környezet modernizálása.
A szennyvíz újragondolása – nem mint eldobandó teher, hanem mint visszanyerhető erőforrás – szemléletváltást igényel. De ha ez a váltás megtörténik, a szennyvíztelepek akár önfenntartó energetikai és tápanyag-visszanyerő rendszerekké válhatnak.
Forrás: Frontiers in Science
A világ évente közel 360 milliárd köbméter szennyvizet termel, amelynek fele kezelés nélkül kerül vissza a környezetbe. Egy nemzetközi kutatócsoport a Frontiers in Science folyóiratban megjelent tanulmányában rámutat, hogy ez a „hulladék" valójában hatalmas energetikai és tápanyagkincset rejt. A mikrobiális elektrokémiai technológiák (MET) segítségével speciális, elektromos áramot termelő baktériumok képesek a szennyvízből energiát, műtrágyaként hasznosítható tápanyagokat és tiszta vizet visszanyerni. A technológia pilot projektekben – köztük fesztiválokon és afrikai terepen – már bizonyított. Az igazi kihívás a széles körű ipari bevezetés és a szabályozói keretek modernizálása.
A Frontiers in Science folyóiratban 2026 februárjában megjelent áttekintő tanulmány szerint a globálisan termelt szennyvíz nem csupán megoldandó problémaforrás, hanem kiaknázatlan erőforrás is. A világ évente mintegy 359 milliárd köbméter szennyvizet termel, amelynek fele kezelés nélkül kerül a környezetbe. A szennyvíz azonban több mint 800 000 GWh kémiai energiát tartalmaz – ez 100 atomerőmű éves teljesítményével egyenértékű –, továbbá jelentős mennyiségű nitrogén- és foszforvegyületet, amelyek a globális műtrágyaigény egy részét fedezhetnék.
A kutatók a mikrobiális elektrokémiai technológiák (MET) alkalmazásában látják a megoldást. Ezek a rendszerek elektrogén baktériumokat használnak, amelyek elektródákhoz kapcsolva elektromos áramot termelnek a szennyvíz kémiai energiájából. Laboratóriumi körülmények között a kémiai energia akár 35%-a alakítható át villamos energiává – ez jóval hatékonyabb a hagyományos anaerob fermentációnál.
A technológia már valós körülmények között is bizonyított: a Pee Power® nevű rendszert a Glastonbury Fesztiválon tesztelték, majd Uganda, Kenya és Dél-Afrika területén is sikeresen alkalmazták, ahol a szennyvízből nyert elektromossággal toalettvilágítást biztosítottak áramellátás nélküli területeken.
A széles körű elterjedés előtt azonban komoly akadályok állnak: a szabályozói rendszerek sok helyen nem teszik lehetővé a szennyvízből visszanyert tápanyagok mezőgazdasági hasznosítását, az elektródaanyagok tartósság szempontjából még fejlesztésre szorulnak, és a gazdasági versenyképesség sem egyértelmű a hagyományos módszerekkel szemben. A kutatók szerint a megoldás kulcsa a meglévő infrastruktúra okos kiegészítése és egy széles koalíció – kutatók, vízszolgáltatók és döntéshozók – összehangolt munkája.
A W4 stábja víz-, szennyvíz-, biogáz- és energetika ágazatokban dolgozó szerszakemberekből és újságírókból áll. Céljuk, hogy ezen ágazatok folyamatait és irányait átlátható, szakmailag megalapozott formában mutassák be.
Kapcsolódó
A vízre telepített szélerőművek nemcsak az energetika egyik legdinamikusabban növekvő szegmensét képviselik, hanem a teljes megújuló energia-mix egyik kritikus pillérévé válhatnak.
Új kutatási eredmények szerint 500 °C felett az aktív szén felülete katalizátorként segíti a PFAS-vegyületek lebomlását – de a folyamat környezeti ára sem elhanyagolható.
Három "ökobarát" innovációt kínálnak kutatók, amelyek elterjedésük esetén jelentősen javíthatják az energiatermelés és a szennyvíztisztítás hatékonyságát.
Az EIT Water kilenc regionális központon (CLC) keresztül kapcsolja össze az európai innovációs ökoszisztémákat.