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

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

08 июня 2017 Пляжные буйки способны обнаружить загрязнение воды

В настоящее время единственным способом достоверно выяснить качество воды является взятие проб и отправка их в лабораторию, где вам сообщат результаты анализа через 24 – 48 часов. Но, в скором времени, отдыхающие смогут заранее узнать достаточно ли чистая вода для купания благодаря новой технологии, разработанной исследователями из Мичиганского университета и Геологической службы США.


_VPR_Moscow