Новая технология, разработанная в Орегонском государственном университете (ОГУ) теперь может производить от 10 до 50 раз больше электроэнергии на единицу объема, чем большинство других подходов с использованием микробных топливных элементов, и в 100 раз больше электроэнергии, чем некоторые из них.
Новый подход будет производить значительное количество электроэнергии в то время как эффективное очистки сточных вод. Полученные результаты были только что опубликованы в энергетике и экологии , профессионального журнала, в работе финансируется Национальным научным фондом. "Если эта технология будет работать в коммерческих масштабах, как мы рассчитываем, то очистка сточных вод станет огромным производителем энергии, а не огромные затраты энергии ", сказал Лю Хун, доцент ОГУ Отделения биологических и экологической инженерии . "Это может оказать влияние по всему миру, сэкономить много денег, обеспечения лучшей очистки воды и повышение энергетической устойчивости".
По оценкам экспертов, около 3 процентов электроэнергии , потребляемой в Соединенных Штатах и других развитых странах используется для очистки сточных вод, и большинство, что электричество производится ископаемого топлива , что способствует глобальному потеплению. Но биологически характеристики сточных вод, если использован для своего полного потенциала, теоретически может предоставить много раз больше энергии, что в настоящее время используется для их обработки, без дополнительной эмиссии парниковых . ОГУ исследователи сообщили, несколько лет назад на обещание этой технологии, однако на тот момент систем, используемых производится гораздо меньше электроэнергии.
Благодаря новой концепции - анод-катод, микробов и новых материалов, а также разделителя - эта технология может в настоящее время производит более двух киловатта на кубический метр объема жидкости реактора. Это количество энергии, по плотности, намного превышает все остальные микробные топливные элементы .Кроме того, система работает лучше, чем альтернативный подход к созданию электричество из сточных вод, основанный на анаэробном сбраживания, которая производит метан. Он обрабатывает сточные воды более эффективно, и не имеет никаких экологических недостатков этой технологии, такие как производство нежелательных сероводорода или возможного высвобождения метана, парникового газа.
Система ОГУ теперь доказано, в значительных масштабах в лабораторных условиях, сказал Лю, и следующим шагом будет представлять собой экспериментальное исследование. Финансирование осуществляется в настоящее время изыскиваются такие испытания. Хорошим кандидатом, по ее словам, может быть изначально завод пищевой промышленности, которая является содержащаяся система, которая производит стабильное снабжение отдельных видов сточных вод, которые обеспечат значительное количество электроэнергии. Дальнейшие исследования должны также найти более оптимальное использование необходимых микробов, снижение материальных затрат и улучшение функции технологии в коммерческих масштабах, ОГУ ученые. После таких авансов, чтобы снизить высокие первоначальные затраты, по оценкам исследователей, что в столице расходы на строительство этой новой технологии должна быть сопоставима с активированной системы шлама в настоящее время широкое распространение сегодня, - и еще дешевле, если будущие продажи избыточной электроэнергии являются учитываться . Эта технология очищает сточные воды на совершенно иной подход, чем аэробные бактерии использовались в прошлом. Бактерии окисляют органические вещества и в процессе, производить электроны, которые работают от анода к катоду, в топливных элементах, создавая электрический ток. Практически любой тип органических отходов могут быть использованы для производства электроэнергии - не только сточные воды , а также травы соломы, отходов животноводства, а также побочных продуктов от таких операций, как вино, пиво или молочной промышленности. Такой подход может иметь особое значение в развивающихся странах, где доступ к электричеству ограничен и очистки сточных вод на удаленных объектах трудно или невозможно, как результат. Способность микроорганизмов для производства электроэнергии была известна на протяжении десятилетий, но только в последнее время технический прогресс сделал свое производство электроэнергии достаточно высока, чтобы быть коммерческого использования.
|
