Источник электричества из сточных вод

По результатам исследования выяснилось, что вид бактериальных топливных составляющих имеет высокий уровень КПД в части преобразования энергии отходов в электричество. Вырабатываемые в США 4,12 трлн. КВт/ч, около трех процентов расходуется на очищение сточных вод. Это связано с тем, что большинство установок частные и обслуживают всего один дом. Крупные города также не могут похвастаться централизованной канализацией городского масштаба. Если рассматривать оптимистичный вариант, то это говорит о 10% энергопотребления в год, но если рассматривать мировой масштаб, то он значительно выше. За счет того, что топливо дорожает, происходит рост коммунальных платежей. При этом, никто не принимает во внимание тот факт, что обработка сточных вод является обычным выбрасыванием денег на свалку. Потому как происходит расходование миллиардов КВт/ч того, что является, в общем-то, углеродосодержащим топливом, остается лишь грамотно его использовать, например в качестве топлива для дизельного генератора.

Многие исследователи принимают во внимание на эту проблему и стараются решить ее с помощью использования бактериальных топливных элементов. Микробы в сточных водах крепятся к проводам, приводя к собиранию электронов, образовавшихся в результате деятельности микроорганизмов. Соответственно, топливные элементы не только не расходуются, но и сохраняют дополнительное количество энергии.

Многие бактериальные топливные системы предполагают размещение бактерии на аноде, которые отделен от катода своеобразной мембраной, пропускающей протоны водорода в одном направлении. При этом наблюдается восстановление кислорода на катоде. Одной из проблем топливной системы является использование газа напрямую за счет попадания кислорода к бактериям, при этом не топливному элементу электроны не отдаются.

Учеными из США была разработана новая технология, которая предполагает использования катода с оксидом серебра. Электрод восстанавливается до серебра после получения электронов от микробов, а за счет токсичности серебра рост бактерий на катоде ограничен, в результате снижается скорость процесса подачи электричества. Получается, что новое устройство не требует наличия мембраны, которая изолирует камеры элементы друг от друга, что существенно упрощает схему работы. Но есть одно условие: после восстановления оксида серебра, его необходимо поменять на не восстановленный, в противном случае процесс остановится.