Американские ученые научили бактерии вырабатывать электричество из сточных вод. Одновременно решается проблема очистки и использования "потерянной энергии" на промышленных предприятиях.
Группа инженеров под руководством Брюса Логана (Bruce Logan) из университета штата Пенсильвания в городе Юниверсити Парк (США) изобрела новый способ получения электричества, сообщает РИА Новости со ссылкой на статью в Science.
Они экспериментировали с бактериями, разрушающими органику с выделением электронов. Бактериальные топливные ячейки ученые сконструировали на основе обратного электродиализа.
Как объясняют ученые, биотопливная батарея вырабатывают электричество при помощи специальных штаммов бактерий, выделяющих электроны в окружающую среду. В таких ячейках бактерии поглощают питательные вещества и выделяют часть энергии в виде протонов и электронов, создающих электрический ток.
Электрогенераторы на основе обратного электродиализа позволяют извлекать энергию из разницы в солености в двух смешивающихся потоках жидкости. Для этого емкость устройства делится на узкие ячейки при помощи специальных мембран, пропускающих положительно заряженные ионы натрия или отрицательно заряженные ионы хлора.
Бактериальные ячейки
При работе батареи через одни ячейки пропускается раствор соли, а через другие - дистиллированная вода. Частично проницаемые мембраны пропускают только положительные или отрицательные ионы, в результате чего в сосуде возникает разница в потенциалах, которая создает электрический ток.
Логан и его коллеги обнаружили, что подключение биотопливного элемента к установке обратного электродиализа заметно улучшило ее эффективность и позволило уменьшить число мембран внутри нее. Новый электрогенератор может быть использован для очистки городских и промышленных сточных вод.
"Бактерии в ячейке быстро расправились с органическими частицами в сточных водах. Эта часть отходов хуже всего извлекается из воды традиционными методами, и ее эффективное удаление требует применения сложных фильтров. Более крупные частицы, с которыми микробы справляются плохо, можно удалить классическими методами", - говорит Логан.
Возврат потерянного тепла
Как объясняют инженеры, в их электрогенераторе-очистителе сточные воды занимают место относительно чистой воды. В качестве соли используется карбонат аммония - соединение аммиака и углекислоты. Эта соль идеально походит для переработки жидких отходов - у нее низкая себестоимость, и она легко испаряется из раствора при нагреве до 43 градусов Цельсия. Для этого можно использовать тепло отработавших газов и другие виды потерянной энергии на промышленных предприятиях.
"Потерянное тепло "съедает" от 7 до 17 процентов энергоресурсов, которые расходуются промышленностью. Практически везде существует источник такого тепла, которое теряется безвозвратно. Наша технология позволит его использовать ", - заключает Логан.
О российской технологии переработки мусора в энергию при помощи бактерий Infox.ru уже рассказывал.
