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Mar 23, 2024

Le radici di mangrovie ispirano la riprogettazione dei tubi del gas della discarica

Kennesha Garg, studentessa della American High School di Fremont, in California, ha progettato un nuovo tubo per il gas di discarica (LFG), che spera di testare quest'estate in un'andana in un impianto di compostaggio. Per

Kennesha Garg, studentessa della American High School di Fremont, in California, ha progettato un nuovo tubo per il gas di discarica (LFG), che spera di testare quest'estate in un'andana in un impianto di compostaggio.

Per i suoi sforzi finora, ha vinto il primo posto al Junior Science and Humanities Symposium 2023 dell'Università di San Francisco nella categoria Scienze ambientali.

Garg dice di aver trascorso parte della sua infanzia in India vivendo in aree con discariche vicine.

"Dove io e i miei genitori vivevamo, c'erano sacche di discariche ovunque", dice. “Questo mi ha sempre infastidito perché in pratica offuscava la bellezza del luogo che amavo di più. E, inoltre, ha avuto un impatto negativo sulla mia salute e su quella della mia famiglia”.

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Da bambina, dice di essersi chiesta perché i rifiuti non fossero gestiti meglio e di aver imparato al liceo il ruolo che le emissioni di metano e anidride carbonica dalle discariche svolgono nel cambiamento climatico.

"Ho deciso di affrontare la situazione perché mi stava così a cuore", dice. “Devo fare qualcosa a riguardo per l’effetto che ha avuto su di me e sulla mia famiglia personalmente, e su così tante altre persone nel mondo”.

Ispirandosi alle radici degli alberi di mangrovie e all'idea della biomimetica, Garg afferma di aver iniziato a provare a progettare un sistema di tubi di raccolta LFG che utilizzi una struttura radicale per accedere a una maggiore area di discarica rispetto ai tubi standard.

"Quando ho scoperto le mangrovie, ho capito che erano perfette per il mio progetto perché molte mangrovie in realtà hanno radici sott'acqua", spiega. "Queste radici non ricevono molto ossigeno, ma le mangrovie hanno sviluppato un sistema in cui sono in grado di trasferire ossigeno prendendolo dalle foglie e quindi utilizzando alcuni tessuti pressurizzati per trasmettere questo ossigeno alle radici."

Secondo lei, questo è simile al modo in cui i sistemi di raccolta LFG devono aspirare metano e anidride carbonica.

"L'elemento di aspirazione è molto simile ai sistemi di aspirazione delle attuali discariche dove utilizzano queste pompe a vuoto per estrarre il metano, e poi tutto questo metano e anidride carbonica vengono inviati a un impianto per essere convertiti in energia rinnovabile", afferma. . "Ma è la forma stessa delle tubazioni che è ciò che stavo cercando di affrontare perché è molto inefficiente nelle attuali discariche."

Mentre spera di testare diverse forme e materiali di tubi quest'estate in un impianto di compostaggio, Garg afferma di aver raccolto alcuni dati. Ha creato due sistemi di discarica nel suo cortile, uno progettato in modo simile ai tradizionali sistemi di raccolta LFG e l'altro utilizzando il suo prototipo stampato in 3D che ha progettato su un software CAD.

"Ho aggiunto rifiuti compostabili a entrambi e poi li ho sigillati completamente in modo che non ci fosse ossigeno che potesse entrare in nessuno di questi", ha detto.

Testando la pressione, la temperatura del materiale compostabile e la concentrazione di metano nei contenitori sigillati per il compost, Garg afferma che il prototipo del tubo di radice è stato in grado di estrarre il 91% dei gas generati nel contenitore del compost rispetto al 54% utilizzando la tradizionale struttura del tubo LFG.

Dice che sta ancora ricercando il materiale utilizzato nel tubo della radice, ma sta valutando la possibilità di utilizzare polietilene ad alta densità, che è un materiale utilizzato nelle discariche. Dice che spera di saperne di più su quale tipo specifico di struttura radicale sia più efficiente per raccogliere il gas quest'estate.

"Ovviamente c'è molta strada da fare prima che questo venga effettivamente implementato nelle discariche, ma ho intenzione di continuare questo progetto durante i miei studi universitari e di laurea, quindi sarà qualcosa che rimarrà con me per molto tempo", dice Garg .

Ha anche contattato gli esperti delle discariche per ottenere feedback sulla sua idea e prevede di contattarli nuovamente dopo aver raccolto i dati da un esperimento su scala più ampia presso un impianto di compostaggio.