Американцы совместили водоочиститель и электрогенератор

Ученые из Института Дж. Крейга Вентера (США) разработали уникальный прибор, который очищает сточные воды и одновременно производит электричество.

Устройство размером со стиральную машину основано на микробных топливных элементах (MFC), которые используют способности микроорганизмов для очистки воды и производства энергии. Подобные машины очень пригодятся в странах третьего мира, а также для снижения потребления энергии и экологического вреда в обычных жилых домах.

В настоящее время для очистки сточных вод используется сложный многоступенчатый процесс: разделение твердых частиц и жидкостей, очистка с помощью химикатов, ультрафиолета и т.д. Многочисленные отстойники, измельчители, фильтры, станции обеззараживания, детоксикации и т.д. сложны в эксплуатации, дорого стоят и, к тому же, потребляют уйму энергии. Например, в США на эти цели тратится 2% от общего потребления энергии всей страны. Прототип «стиральной машины» для канализационных стоков способен обрабатывать в пять раз больше сточных вод за половину стоимости аналогичных установок. При этом эффективность увеличена до 13% (количество перерабатываемой органической суспензии в сточных водах). Таким образом, очистка «дармовых» сточных вод может производить энергию, что в масштабах страны сулит большую прибыль.

Опытная установка по очистке сточных вод выполнена из относительно дешевых материалов: корпус из поливинилхлорида, а электроды из графита

Традиционные топливные элементы используют кислород и водород для производства электричества и питьевой воды. MFC работают аналогичным образом, но используют бактерий для разрушения органических материалов в сточных водах. В процессе переваривания микробами органических веществ, образуются отрицательно заряженные электроны, т.е. электричество.

Микробный топливный элемент состоит из герметичной камеры, где на пленке электрода живут бактерии, расщепляющие органику на углекислый газ, протоны и электроны. Ввиду отсутствия кислорода, бактерии не могут производить воду и отправляют электроны на электрод. «Лишние» протоны проходят сквозь мембрану во вторую, уже негерметичную камеру, где соединяются с кислородом и образуют воду.

На данный момент устройство способно удалить из сточных вод около 97% органических веществ. Правда для того, чтобы воду можно было пить ее надо очистить до уровня 99,99%. Тем не менее, новый процесс чрезвычайно перспективен и способен решить многие экологические проблемы.

Читайте на CNews
Орудия Апокалипсиса: откуда ждать настоящей опасности?
Лазерные корабельные пушки: на вооружении через 4 года
Разумные машины: искусственный синапс уже готов