13 августа 2012

Микробиологическая переработка отходов в электроэнергию

Канализация – одна из самых замечательных систем нашего времени, и одновременно, одна из тем, о которой кажется мало кто задумывается.

Трубы и колодцы под нашими ногами делают свое дело день от дня, и большинство из нас предпочитает думать об этом, как о само собой разумеющемся.

На переработку стоков требуется немного энергии, но, несмотря на это,  в научном мире была встречена с энтузиазмом презентация новых и эффективных решений позволяющих обрабатывать стоки канализации и производить электроэнергию, которая используется для очистки. Предлагаемое  устройство может быть коммерчески жизнеспособным.

От изъятия энергии к ее производству

Текущие технологии очистки сточных вод включают много шагов: сепарацию, осаждение, фильтрацию, биологическую и химическую очистки. Для этого применяется много оборудования -  отстойники, мембраны, дробилки и т.д.

Согласно некоторым источникам очистка сточных вод использует около 2% потребляемой США электроэнергии. Это, безусловно, не первая по значимости машина по превращению отходов в топливо, но этот процесс, похоже, имеет обширный потенциал применения.

Устройство, о котором идет речь, представленное Орианой Брешгер, является новой и усовершенствованной версией предыдущего прототипа и представляет собой микробный топливный элемент с производительностью регенерации энергии 13%. Предыдущая версия смогла достичь лишь 2%.

Разработчики заявили, что это изобретение может иметь огромное значение в технологиях водоочистки, особенно в развивающихся странах:

«Это позволяет нам попасть в область, где мы могли бы производить значительное количество энергии, если удастся эту технологию внедрить в коммерческое использование. В конечном счете, мы могли бы иметь бесплатную очистку сточных вод. А это могло бы значить увеличить доступность чистой воды для людей в развивающихся странах, или в южной Калифорнии и других областях США, испытывающих дефицит воды, с помощью использования более возобновляемых технологий очистки».

Что такое микробный топливный элемент?

Традиционные топливные элементы превращают топливо в электричество без его сгорания (комбинируя кислород и водород, как в водородном топливном элементе).  Микробиологический аналог использует в качестве топлива органическое вещество и микроорганизмы, чтобы его разлагать. Когда микробы разрушают органическую ткань, продуцируются электроны (движение которых является электрическим током).

Этот топливный элемент использует сточные воды с самых обычных очистных сооружений. Он состоит  из герметичной и негерметичной камер. Микроорганизмы растут на пленке на электроде в герметичной камере, посылая электроны на электрод, а протоны - в негерметичную камеру.  Кислород в негерметичной камере, микроорганизмы и электроны позволяют одновременно производить электричество и перерабатывать органическое вещество.

Новый версия топливного элемента стала дешевле своего предшественника, так как дорогостоящие титановые компоненты были заменены на ПВХ и графит. Однако стоимость все еще в 6-7 раз выше, чем стоимость галлона очистки по традиционной технологии. Разработчики продолжают работать на тем, чтобы снизить стоимость очистки, и увеличить энергетическую эффективность. Бретшер уверена, что если бы им удалось получить устройство в достаточно большом масштабе с производительностью 20-25%, то они могли бы снабжать электроэнергией традиционные очистные сооружения.

Устройство разлагает большие объемы органического вещества и потенциально опасных микробов, способных вызвать  различные заболевания. Однако данная технология  не достаточна, для очистки воды до уровня питьевой:

“Наша технология удаляет около 97% органического вещества. Это звучит здорово, но это недостаточно, для того, чтобы можно было пить эту воду. Для питьевых целей очистка должна достигать 99,99% и более полную дезинфекцию воды”

Безусловно, не существует одной единственной технология по получению экологичной энергии,  которая стала бы единственной альтернативой горючего топлива. Скорее всего, сочетание разных технологий, работающих в тандеме,  в конечном счете поможет добиться  этой цели.

Это устройство использует ресурс, который никогда бы не был использован, и это делает его достаточно жизнеспособным  для дальнейших изысканий и развития.

Ссылка на источник: http://cleantechnica.com/2012/07/03/energy-plus-clean-water-from-new-wastewater-treatment-tech-equals-awesome/

 



Календарь

пн вт ср чт пт сб вс
    
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

Новости

13 ноября 2017 Новый датчик обеспечивает обнаружение тяжелых металлов, бактерий, нитратов и фосфатов в воде в реальном времени

Мониторинг качества воды в настоящее время проводится в основном на водозаборах или очистных сооружениях, а не вдоль водораспределительных линий или в месте потребления воды.

21 сентября 2017 Исследователи Массачусетского технологического института разрабатывают новый способ очистки загрязняющих веществ из воды

Исследователи Массачусетского технологического института разрабатывают новый способ очистки загрязняющих веществ из воды


_VPR_Moscow