Новая технология по добыче электроэнергии разработана в США
21.08.2014Американским учёным удалось разработать технологию, позволяющую одновременно производить очистку городских стоков и при этом получать электроэнергию благодаря бактериям, которые разрушают органические вещества и выделяют электроны.
Исследования велись группой учёных в городе Юниверсити Парк, штат Пенсильвания. Руководителем проекта был Брюс Логан. Эксперименты проводились с бактериальными топливными ячейками. Была разработана специальная установка с использованием явления обратного электродиализа.
Суть технологии
По словам Брюса Логана, новая технология стала результатом слияния 2-х других технологий, имеющих ограничения по применению. Благодаря этому соединению как раз и удалось решить недостатки работы технологий по отдельности.
Учёные рассказали, что биотопливная батарея состоит из специальных типов бактерий. В этой батарее происходит поглощение питательных веществ бактериями, в результате чего образуются электроны и протоны и появляется электрический ток.
Применение электрогенераторов, созданных с использованием явления обратного электродиализа, даёт возможность извлечения энергии в результате смешивания 2-х потоков жидкости, имеющих разницу в солёности. В состав устройства входит специальная ёмкость, разделённая на наборы узких ячеек. Попадая в ёмкость, ионы натрия с положительным зарядом и хлора с отрицательным проходят через разные ячейки.
Принцип работы электрогенератора, который получился в результате слияния 2-х технологий, заключается в следующем. По разным группам ячеек пропускаются потоки с солёной и дистиллированной водой. Расположенные внутри сосуда мембраны пропускают ионы или с положительным, или с отрицательным зарядом. Как результат, образуется разность потенциалов и появляется электрический ток.
Полученные результаты
Команда учёных выяснила, что объединение 2-х отдельных установок в одну позволило значительно повысить эффективность и уменьшить количество использованных мембран. Созданный электрогенератор может применяться для очистки промышленных и городских стоков.
По словам учёных, результаты показали, что бактерии эффективно справляются с органическими частицами. Их извлечение из стоков является наиболее сложным и требует применения специальных фильтров. Оставшиеся тяжёлые частицы можно убирать классическими методами. Также учёные объяснили, что в их установке стоки замещают как бы чистую воду, а роль соли выполняет карбонат аммония. Это вещество является идеальным, поскольку имеет низкую цену и легко распадается на аммиак и углекислый газ путём нагрева до 43ºС. Для последнего процесса можно использовать тепло, выделяемое на любом предприятии и нигде неиспользуемое.