近日,,美國俄勒岡州立大學的研究人員利用微生物燃料電池的性能,可直接使污水處理廠的廢水產(chǎn)生電力,。從而為未來開啟了一扇大門,,污水處理廠不僅可以電力自給自足處理污水,還可將多余的電力出售,。
該大學開發(fā)的新技術(shù),,是在細菌氧化有機物的過程中,使燃料電池從陽極到陰極產(chǎn)生電子并創(chuàng)建電流,。新技術(shù)讓單位體積污水產(chǎn)出的電力比其他微生物燃料電池的方式要多10至50倍之多,,更是其余方式的100倍。研究人員說,,這種新方法可能最終會改變世界各地所有污水處理廠的方式,,取代已廣泛使用將近一個世紀的“活性污泥法”過程。
該大學生物和生態(tài)工程副教授劉宏(音譯)說:“如果這項技術(shù)以商業(yè)的規(guī)模運作,,污水處理廠將可能是一個巨大的能源生產(chǎn)源,,而不再是一個能耗大戶。這可能會影響到世界各地,,節(jié)省大量的金錢、提供更好的水處理技術(shù)和促進能源的可持續(xù)發(fā)展,。”
據(jù)專家估計,,在美國和其他發(fā)達國家約3%的電力用于廢水處理的能源消耗,這些電力主要來自導致全球氣候變暖的化石燃料,。如果充分挖掘廢水的潛力,,在理論上可以提供很多倍的能源而不增加溫室氣體排放。
幾年前,,該大學的研究人員曾經(jīng)展望過這項技術(shù)的前景,,但當時這個系統(tǒng)只能產(chǎn)生很少的電力。隨著“降低陽極陰極間距,,改變微生物和新分離器材料”新概念的出現(xiàn),,現(xiàn)在該技術(shù)可以使液體反應器每立方米體積產(chǎn)生兩千瓦以上的電力,,遠遠超過任何其他微生物燃料電池的功率密度量。
該系統(tǒng)還優(yōu)于另一種基于厭氧分解產(chǎn)生甲烷的廢水處理法,,因其沒有任何不利環(huán)境的缺點,,不會生成不必要的硫化氫,或可能釋放出甲烷這種溫室氣體,。
現(xiàn)在該系統(tǒng)在實驗室已具有相當龐大的規(guī)模,。研究人員說,他們正在尋求一個測試地點,,下一步將開展一個預備試驗,。隨后的研究是找到在使用中更合適的微生物、降低材料成本和在商業(yè)規(guī)模上改進技術(shù)功能,,以進一步降低成本,。研究估計,這項新技術(shù)的基本建設成本與現(xiàn)在廣泛使用的活性污泥系統(tǒng)差不多,,而當把多余電力可銷售的因素考慮進去后,,甚至還會更便宜些。
不僅僅是廢水,,幾乎任何類型的有機廢物材料都可用于生產(chǎn)電力,,如草秸稈、動物糞便,,還有葡萄酒,、啤酒或奶制品行業(yè)的副產(chǎn)品。該方法也可以對電力有限的發(fā)展中國家貢獻特殊的價值,,特別是一些比較困難或不太可能處理污水的偏遠地區(qū),。(生物谷Bioon.com)