美國俄勒岡州立大學(xué)副教授Hong Liu開(kāi)發(fā)出一種污水發(fā)電技術(shù)。
近日，美國俄勒岡州立大學(xué)的工程師們在改善微生物燃料電池性能方面取得突破。他們研制出一種可以直接利用污水來(lái)發(fā)電的新型微生物燃料電池，這或許會(huì )使今后的污水處理廠(chǎng)在用電方面不但可自給自足，甚至還能夠向外供電。
相比傳統微生物燃料電池，這種新型電池的發(fā)電效率可高出10～100倍。研究者表示，這項既可以處理污水又可以發(fā)電的技術(shù)將徹底改變全球污水處理業(yè)，替代目前已經(jīng)使用了近一個(gè)世紀的活性污泥處理法。在美國國家科學(xué)基金會(huì )資助下，相關(guān)成果日前發(fā)表于專(zhuān)業(yè)期刊《能源與環(huán)境科學(xué)》。
“如果這項技術(shù)能夠商業(yè)化，污水處理廠(chǎng)將從耗電大戶(hù)變成發(fā)電大戶(hù)。”俄勒岡州立大學(xué)生物與生態(tài)工程系副教授Hong Liu說(shuō)：“它將產(chǎn)生世界性的影響，節省大量資金，并促進(jìn)能源的可持續利用。”
據專(zhuān)家估計，在歐美等發(fā)達國家，每年有約3%的電力用于污水處理，這不但消耗了大量化石燃料，還導致了溫室氣體的排放。但這項新技術(shù)如果發(fā)揮到最大潛力，理論上將提供數倍于目前污水處理廠(chǎng)所消耗的電能，且不排放任何溫室氣體。
實(shí)際上，科學(xué)家幾十年前就已經(jīng)發(fā)現某些微生物具有發(fā)電的能力，而該校研究人員幾年前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了此項技術(shù)的原型，但當時(shí)的技術(shù)并不能產(chǎn)生足夠的電力。
通過(guò)不斷加以改進(jìn)，如縮小正負極的間距，培養更有效的微生物以及采用一種新型分離材料，目前的技術(shù)可以從每立方米的污水中生產(chǎn)出2千瓦的電能，其效率遠超現有微生物電池。
同時(shí)，相對于另一種利用污水來(lái)發(fā)電的方法沼氣發(fā)電法，此項技術(shù)不僅效率更高，而且不會(huì )產(chǎn)生硫化氫、甲烷等有害或溫室氣體。
目前，該技術(shù)已經(jīng)在實(shí)驗室得到充分驗證，Hong Liu表示，下一步將尋找合適的實(shí)際測試對象。“我們初步打算與一家食品加工廠(chǎng)進(jìn)行合作，該廠(chǎng)可以穩定排放一種污染物與比例相對固定的廢水。” Hong Liu說(shuō)。
另?yè)撔Ｑ芯咳藛T介紹，未來(lái)的研究將集中在尋找發(fā)電效率更高的微生物、減少相關(guān)材料成本等方面。
一旦上述研究完成，研究者預計，使用新技術(shù)的成本將會(huì )與傳統污水處理廠(chǎng)的處理成本相差無(wú)幾，而如果將其今后發(fā)電所帶來(lái)的效益計算在內，采用新技術(shù)甚至成本更低。
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