利用电化学方法对贝壳废弃物进行升级回收，从而从废水中可持续地提取营养物质

《Environmental Science & Technology》：Electrochemical Upcycling of Shell Waste for Sustainable Nutrient Recovery from Wastewater

利用蛋壳废弃物电化学分解实现污水磷氮回收及肥料生产，在三个不同磷浓度（7-1577 mg/L）的废水中验证了高达99.2%的磷回收率，并开发家庭场景原型机，实现85.7%磷回收率、76.5%二氧化碳减排及经济可行性。该技术整合了肥料资源化与污染治理，为可持续农业和环保提供新路径。

　　

全球人口的增长推动了食品生产对化肥的需求，同时也导致了食物浪费和水污染问题。在这里，我们提出了一种电化学策略，通过将壳类废弃物进行回收处理，从废水中提取养分，从而一次性解决这些挑战。具体而言，壳类废弃物在阳极产生的氢离子（H⁺）的作用下被分解，释放出钙离子（Ca²⁺和镁离子（Mg²⁺）；同时，阴极产生的碱性环境有助于促进废水中的磷酸根离子（PO₄^3–）和铵离子（NH₄⁺）结晶。我们首先在三种常见废水中验证了这一方法的可行性，发现磷元素的回收率高达84.2%至99.2%，这表明该方法具有广泛的应用潜力。随后，我们设计了一个可扩展的原型装置，用于在家中环境中回收蛋壳并利用尿液生产磷肥，实验结果显示：在1.0千瓦时的处理条件下，磷元素的回收率超过85.7%，二氧化碳排放量减少了76.5%，且经济可行性良好。我们的研究为管理食物废弃物、从废水中提取养分以及消除水污染提供了一条可持续的途径。