Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Фото: Микробный топливный элемент. OIST
Фото: Микробный топливный элемент. OIST

Генерация электричества микроорганизмами из отходов

Исследования

Опубликовано: 22.04.2020

Обновлено: 07.01.2022

 1284

Микробные клетки без медиаторов могут перерабатывать органические отходы и преобразовывать энергию, которая к ним поступает непосредственно из растений

В настоящее время отходы и изменение климата беспокоят всё больше людей. Ученые работают над решением обеих этих проблем одновременно. Одним из вариантов может стать выработка электроэнергии из органических отходов. В этом могут участвовать определенные типы бактерий, разрушающие органические отходы, превращая энергию химических связей в электричество. [1]

Как работают микробные топливные элементы?

Существует два типа микробных клеток: с опосредованным механизмом действия и свободные от медиаторов. [2]

Микробные клетки, действующие опосредованно, представляют собой сочетание медиаторов и электрохимически неактивных микробных клеток. Электрохимически неактивные клетки встречаются чаще, чем электрохимически активные. Однако использовать медиаторы может оказаться дорогостоящим производством, которое сопровождается выделением токсических веществ. [2]

Существуют также микробные клетки без медиаторов. Основанные на них микробные топливные элементы, чтобы переносить электроны на электрод, в медиаторах не нуждаются. [2] Эти микробные клетки без дополнительного вмешательства могут перерабатывать органические отходы и преобразовывать энергию, полученную непосредственно из растений.

Одна интересная особенность таких микробных топливных элементов заключается в том, что они могут быть модифицированы для производства большего количества водорода, чем электричества. [3] Если удалить кислород и добавить небольшое напряжение в контур, можно производить газообразный водород. [3]

Применение микробных топливных элементов

Одним из наиболее распространенных применений таких топливных элементов является очистка сточных вод. Микробный топливный элемент может производить около 0,27 кВт∙ч на один кубический их метр. [4] Различные виды топливных элементов содержат разное количество органических веществ. Это означает, что топливный элемент на бытовых сточных водах должен быть настроен иначе, чем, скажем, использующий побочные продукты животноводства. [1]

 

Источник: Wesley Olmsted. «Выработка электричества с помощью микробов».

 

Ссылки:

[1] D. C. Holzman, «Микробная сила!» Environ. Health Persp. 113, A754 (2005).

[2] D. Lal, «Микробы для производства электричества», Indian J. Microbiol. 53, 120 (2013).

[3] B. E. Logan и J. M. Regan. «Электрогенерирующие бактериальные сообщества в микробных топливных элементах», Trends Microbiol. 14, 512 (2006).

[4] Y. Dong и другие. «Комбинированная система микробного топливного элемента и периодически аэрируемого биологического фильтра для самообеспечения энергией очистки сточных вод», Научный отчет 5, 18070 (2015).

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Электростанция. Pixabay.com

Рост потребностей в энергоресурсах и развитие мировой энергетики

Обновлено: 18.11.2021
 427
Фото: Исследование «холодного синтеза». Forbes

Почему реализовать холодный синтез невозможно

Обновлено: 25.12.2021
 1335
Моделирование замешивания теста в хлебопечке приведет к получению более вкусного хлеба. iStock / fcafotodigital

Круговое горизонтальное перемешивание теста лучше, чем вертикальное

Обновлено: 03.11.2020
 490

Комментарии:

Игорь Белов

Здорово. А не понятно, что в процессе реакции, кроме электричества, возникает: углекислый газ, какие-то другие отходы, 0,27 кВт - это понятно, а состав и объём этого, другого какой!?

Редакция

Одно из описаний: «когда микроорганизмы потребляют вещество, такое как сахар, в аэробных условиях, они производят углекислый газ и воду. Однако, когда кислорода нет, они производят углекислый газ, ионы водорода и электроны».

C₁₂H₂₂O₁₁ + 13H₂O → 12CO₂ + 48H⁺ + 48e⁻

Игорь Белов

!? увы, нас учили, что ионы водорода очень быстро подберут все свободные электроны и никакой электроэнергии не получится...

Если вы хотите оставить в этой ветке свой комментарий, то, пожалуйста, напишите об этом на странице с контактами

Flames

Недавние публикации

Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

Обновлено: 21.04.2022  189
Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

Обновлено: 07.05.2022  147
Теплый и холодный тепловые потоки направлены на человека. VELUX

Тепловой комфорт в зданиях: что из себя представляет и как достичь

Обновлено: 26.03.2022  169

Популярные категории

  • Новости, обзоры, события120
  • Энергоэффективность и энергосбережение44
  • Системы отопления и охлаждения55
  • Оборудование и материалы87
  • Ядерная энергетика6

Разместить статью

Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

Ссылки:

  • Контакты
  • Разместить статью
  • Конфиденциальность
VK Telegram

© 2022 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

Отправить сообщение об ошибке?

Ошибка:
Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.