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/Unsplash)
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:
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
Az EU Horizon Europe programja által finanszírozott TITAN-projekt igazolta, hogy nyers biogázból mikrohullámú fluidizált reaktorral közel háromszor hatékonyabban állítható elő hidrogén, mint az elektrolízissel – miközben a melléktermékként keletkező szilárd szén tartósan köthető le a talajban.
Egy virginiai tinédzser garázslaborból indulva jutott el oda, ahová a membrántechnológia nem tud: önrecikláló, mágneses szűrő a mikroműanyagok ellen – a kérdés már csak az, hogy mit mond az apróbetűs rész....
Egy ígéretes vízkezelési innovációról számolhatunk be, miután brazil és brit kutatók egy ókor óta ismert és vízkezelésre is használt trópusi növényt vetettek be a mikroműanyagok kiszűrése érdekében
A Rochesteri Egyetem napelemes sótalanító rendszere vegyi kezelés és mérgező sóoldat nélkül alakít tengervizet ivóvízzé, miközben értékes ásványokat – köztük lítiumot – nyerhet vissza.