Бактериальные топливные элементы на сточных водах с высоким КПД

Сентябрь 21, 2013 1:03

19.09.2013 10:36  Из 4,12 трлн киловатт-часов, вырабатываемых в США каждый год, от 2 до 3% тратится на очистку сточных вод. Некоторая неопределённость вызвана тем, что множество установок очистки — частные и обслуживают по одному дому. Даже крупные города, такие как Индианаполис, могут не иметь централизованной канализационной системы общегородского масштаба, поэтому точные цифры установить трудно. Но и в самом оптимистичном сценарии речь идёт о примерно 10% годового энергопотребления России — а в мировом масштабе эти траты во много раз больше. В эпоху дорогого ископаемого топлива они сильно задирают вверх цифры коммунальных платежей по всему миру. Нот то, на что мы сегодня тратим сотни миллиардов киловатт-часов, по сути, является углеродосодержащим топливом: мы лишь ленимся его использовать.

Уж не первый год множество исследователей из разных стран пытаются решить проблему при помощи бактериальных топливных элементов (БТЭ). В них микробы, разлагающие органические отходы в сточных водах, буквально «подсоединяют к проводам», собирая электроны, которые образуются в процессе деятельности микроорганизмов. Следовательно, БТЭ не только не тратят, но и, напротив, получают дополнительное электричество от этого затратного процесса.

Большинство БТЭ размещают бактерии на аноде, отделённом от катода мембраной, которая пропускает протоны водорода лишь в одном направлении — от анодной камеры в катодную. На катоде при этом происходит восстановление кислорода с образованием воды — за счёт электронов от бактерий. Традиционной проблемой БТЭ считается то, что даже небольшое количество кислорода, попадающего к бактериям, позволяет им использовать газ напрямую, не отдавая электроны топливному элементу.

>> 1 2 3