據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道,美國科學家開發(fā)出一種如家用洗衣機般大小的二合一新型設備,不僅能采用微生物凈化污水,還能產(chǎn)生電力.相關研究報告已于3月29日在第243屆美國化學學會全國會議及博覽會上提交.
克雷格·文特爾研究所的奧里安娜博士說:“我們最初對集成創(chuàng)新技術的樣機進行了改良,使其比以前能夠更有效地處理污水,而成本下降一半;并且其能量回收能力從2%提高到13%左右.如果這項技術可以商業(yè)化,便可生產(chǎn)出更多的電力,最終可以免費處理污水,這意味著在發(fā)展中國家或美國南加州及其他缺水地區(qū),通過這種循環(huán)技術使更多的廢水變得清澈.
這種新型設備采用的是微生物燃料電池(MFC),可利用氫氣和氧氣產(chǎn)生電力和飲用水.自然存在于污水中的微生物通過新陳代謝,能夠消化分解污泥中的有機物質(zhì).奧里安娜博士說,新的微生物燃料電池使用了從傳統(tǒng)污水處理廠得到的污水,甚至具有分解污泥中的苯和甲苯等有害污染物的潛力.
在圣迭戈附近的污水處理廠進行的實驗中,該設備每周可處理20加侖到100加侖的廢物量.研究人員用石墨電極和聚氯乙烯(PVC)框架取代了鈦金屬部件.正因如此,新微生物燃料電池處理廢物的成本約每加侖150美元,僅為以前原型機的一半.該小組希望,最終能實現(xiàn)比現(xiàn)有水處理技術更具競爭力的成本,每加侖將低于20美元或更少.
同時,新設備的效率是以前原型機的6倍,將污泥轉(zhuǎn)化為電能的效率為13%.研究人員解釋說,一旦該設備擴大規(guī)模后,運行效率可達20%至25%,可產(chǎn)生足夠電力來運行傳統(tǒng)的污水處理廠.而據(jù)估計,一個典型的污水處理廠可能消耗1萬戶或更多家庭的電力.未來,微生物燃料電池有可能取代一些現(xiàn)有的城市污水處理系統(tǒng).
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