Другие виды » Стоки

Достаточно добавить щепотку-две соли, чтобы микробные электролизные ячейки смогли вырабатывать водород из сточных вод (фото: www.cheburek.net)

Как недавно заявили инженеры Университета Penn State, достаточно добавить щепотку-две соли, чтобы микробные электролизные ячейки смогли вырабатывать водород из сточных вод и органических отходов без использования электроэнергии, тем самым способствуя сокращению выбросов в атмосферу углекислого газа. «Эта система может производить водород везде, где есть заводы, спускающие сточные воды в море», – говорит Брюс Е. Логан, профессор инженерной экологии. «Она не питается от электросети и имеет нулевой уровень выбросов углерода в атмосферу. Это практически неисчерпаемый источник энергии».

Как известно, для того, чтобы микробные электролизные ячейки могли производить водород, им для питания необходимы топливные элементы. В своей работе профессор Логан вместе с докторантом Ёнгги Кимом, отказавшись от традиционного источника энергии, использовали разницу в солености между пресной и морской водой.

Результаты их работы показали, что производительность ячеек Логана составила 58 – 64 процента, то есть на каждый кубический метр жидкости, пройденной через ячейки, приходится от 0,8 до 1,6 кубических метров выработанного водорода. Причем исследователи подсчитали, что только около 1 процента всей энергии, вырабатываемой в клетке, необходимо для прокачки воды через систему.

Ключевым моментом в этой технологии является метод обратного электродиализа или RED, который основывается на извлечении энергии из различий в ионной структуре соленой и пресной воды. RED-стек состоит из чередующихся ионообменных мембран – положительных и отрицательных, каждая из которых может вырабатывать электрическую мощность.

В методе RED для гидролиза воды требуется создание напряжения в 1,8 вольта, или около 25 пар мембран. Однако объединение метода RED с экзо-электро-генетическими бактериями – бактериями, которые потребляют органические вещества и производят электрический ток – позволило снизить число мембран в RED-стеке до пяти.

Между тем, сами микробные электролизные ячейки могут производить только около 0,3 вольт, а не 0,414 вольт, необходимых для получения водорода в этой технологии. Недостающие 0,2 вольта напряжения создает водород. Таким образом, в системе работает 11 мембран – пять пар мембран, которые производят около 0,5 вольт, при этом ячейки вырабатывают водород.

В первых исследованиях Логан и Ким использовали платину в качестве катализатора на катоде, но последующие эксперименты показали, что недрагоценные металлы, такие как сульфид молибдена, также являются эффективными.

www.cheburek.net