廃水が「ゴミ」でいっぱいであることは誰もが知っています。 しかし、これは本当にそうなのか、それとも単に見方の問題なのか.
彼はまた尋ねます 鄭和、セントルイスのワシントン大学のエネルギー、環境、化学工学科の教授。
「なぜ彼らは無駄なのですか？」
「それらは有機材料であり、さまざまな方法でエネルギーを提供できます」と彼は言います。 そして忘れてはならないのは、廃水にはもう一つの貴重な資源があるということです。 最も貴重なもの：水。
彼の研究室は、エネルギーと水の両方を回収するシステムを開発しました。 電気を作りながら廃水をろ過するシステム。 最初のテストの結果は次のとおりです。 雑誌の表紙記事として掲載・発表 環境科学：水の研究と技術.
「廃水」は誰に？
私たちがそれらを好まないからといって、誰も廃水中の廃棄物を好まないというわけではありません. 例えば、バクテリアにとっては食べ物です。 「バクテリアはそれらを愛し、それらを私たちが使用できるものに変換することができます. 「廃水から回収できるエネルギー源は XNUMX つあります。XNUMX つはバイオガスで、もう XNUMX つは生物電気です。」
バクテリアを利用して廃水からエネルギーを生成する方法はすでにありますが、これらの方法では多くの場合、水を犠牲にして、ろ過などの方法で使用することができます。 飲用でない場合は、少なくともトイレの洗浄や水洗などの「中水」の目的で使用します。
ワシントン大学の研究室では、XNUMXつのプロセス（フィルタリングと発電）を取り、それらを組み合わせて一種の微生物燃料電池にしました。 おそらく正確な用語は別ですが。
バクテリア電池
それは実際には、電気化学的に活性なバクテリアを触媒として使用するバクテリア電池です (従来の燃料電池はプラチナを使用します)。 このタイプのシステムでは、バクテリアが電極に付着しています。 廃水がアノードに送り込まれると、バクテリアが有機物を「食べ」、電子を放出して電気を発生させます。
同じ水をろ過するために、研究者たちは同じアノードがフィルターとして機能することを確認しました。
アノード 導電性炭素繊維で作られた動的膜です。 一緒に、バクテリアとメンブレンフィルター 有機材料の80%から90%、自然に放出されるか、非飲料用にさらに処理されるのに十分なほど水をきれいにします。
排水の鋳造所
本当に素晴らしく完全に見えるシステム、間違いありません。 しかし、この特別なバッテリーの一部となる最良の候補細菌の選択はどのようにして起こったのでしょうか？ 研究者たちは、酸素がゼロの環境で生き残る能力という共通点があるバクテリアの混合物を選びました。
「酸素があれば、バクテリアは電子を電極ではなく酸素に放出するだけです」とZhen Heは言います。 「私たちは自然に選択させます。自然選択です。さまざまなテストを生き延びたバクテリアが選ばれました。」
クアンタ エネルギー そのようなシステムを作り出すことができますか？
もちろん、生成される電力量は都市に電力を供給するのに十分ではありません。 しかし、理論的には、典型的な廃水処理プラントで使用されるかなりの量のエネルギーを相殺するのに十分です。 言い換えれば、彼を精力的に独立させるのに十分であり、それは小さな偉業ではありません。
電力の 3% から 5% は、排水のろ過などの活動に使用されます。 自治体の浄水場がどのような節約になるか想像してみてください。 「バクテリア」プロセスは、0,5 立方メートルあたり約 XNUMX KWH の電力を消費します。 彼のチームの研究者は、それ以上ではないにしても、それを半分にすることを目指しています.
要約すると、植物の窒素やリンなどの栄養素をろ過して回収し、それ自体に栄養を与える廃水ろ過プラント。 あなたはまだそれがただの無駄だと思いますか？
