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

      • Разместить статью
Топливные элементы на основе почвенных микробов, разработанные исследователями из Университета Бата. Предоставлено: University of Bath
Топливные элементы на основе почвенных микробов, разработанные исследователями из Университета Бата. Предоставлено: University of Bath

Топливные элементы на основе почвенных микробов для очистки воды

Водоснабжение и водоотведение

Опубликовано: 29.10.2020

Обновлено: 29.10.2020

 900

«Использование технологии топливных элементов на основе почвенных микробов для удовлетворения ежедневных потребностей семьи в воде уже достижимо в лабораторных условиях, однако осуществление этого процесса на открытом воздухе и с помощью системы, требующей минимального обслуживания, является гораздо более сложной задачей»

Инженеры Университета Бата показали, что можно улавливать и использовать энергию, создаваемую естественными реакциями, происходящими в микроорганизмах, обитающих в почве. Группа инженеров-химиков и электриков продемонстрировала возможности использования простых и дешевых «почвенных микробных топливных элементов» (SMFC), находящихся в земле, для питания электрохимического реактора, очищающего воду.

Концепция была продемонстрирована во время полевых испытаний на северо-востоке Бразилии, во время которых было продемонстрировано, что сконструированные SMFC способны очищать около трех литров воды в день - этого достаточно для удовлетворения ежедневных потребностей человека в питьевой воде.

Испытания проводились в Икапуи, рыбацкой деревне, расположенной в отдаленном полузасушливом месте, где основным источником питьевой воды является дождь, а доступ к надежной электросети ограничен.

Дождевая вода должна быть хлорирована, чтобы ее можно было пить. Однако бесконтрольное хлорирование не только вызывает неприятный вкус и запах, но и опасно для здоровья человека, поэтому необходимы поиски и внедрение безопасных методов очистки воды.

SMFC генерируют энергию за счет метаболической активности определенных микроорганизмов, естественным образом присутствующих в почве, которые способны переносить электроны за пределы своих клеток.

Система, разработанная исследователями, состоит из двух углеродных электродов, расположенных на фиксированном расстоянии друг от друга (4 см) и подключенных к внешней цепи. Один электрод (анод) погружается в почву, а другой (катод) подвергается воздействию воздуха на ее поверхности.

Микроорганизмы, находящиеся на поверхности анода, «поглощая» органические соединения, присутствующие в почве, генерируют электроны. Эти электроны переносятся на анод и перемещаются к катоду через внешнюю цепь, генерируя электричество. Сложив несколько SMFC и подключив их к батарее, можно собирать и хранить эту энергию для дальнейшего питания электрохимического реактора, очищающего воду.

Дешевое и надежное решение проблемы хлорирования питьевой воды

Полученное устройство создает небольшое количество энергии, которую можно использовать для очистки до трех литров воды примерно за день. На данный момент требуется проведение дальнейших исследований, чтобы увеличить возможности технологии.

Исследователи стремятся усовершенствовать конструкцию устройства и повысить его эффективность, чтобы можно было получать очищенную воду в объеме, достаточном для целой семьи. Для этого необходимо преодолеть три проблемы: добиться выработки достаточного количества энергии; разработать систему эффективного сбора и хранения полученной энергии; достичь необходимой эффективности обработки воды, чтобы она была пригодной для питья.

«Использование технологии топливных элементов на основе почвенных микробов для удовлетворения ежедневных потребностей семьи в воде уже достижимо в лабораторных условиях, однако осуществление этого процесса на открытом воздухе и с помощью системы, требующей минимального обслуживания, является гораздо более сложной задачей. Реализованный проект демонстрирует, что SMFC обладают реальными возможностями в качестве устойчивого источника питья с низким энергопотреблением».

 

Источник: University of Bath

20.65%
1 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Фото: Edwin P. M. Pixabay

Геотермальное опреснение для доступности водных ресурсов

Обновлено: 25.07.2021
 1667
Потребление большого количества воды при переработке минерального сырья. Предоставлено: HZDR/Detlev Müller

Снижение потребления воды при добыче полезных ископаемых

Обновлено: 17.08.2020
 1085
Исследовали разработали энергоэффективные фильтрующие мембраны, способные сократить затраты энергии более чем на 30% при рециркуляции сточных вод, которые образуются в процессе производства целлюлозы на бумажных фабриках. (Фото: NEFLO Photo / Shutterstock.com)

Мембраны из оксида графена для эффективной фильтрации сточных вод

Обновлено: 19.09.2021
 1082

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Сравнение систем отопления

    Системы отопления для частного дома: сравнение теплого пола и радиаторов, преимущества комбинированного подхода

    Обновлено: 13.11.2024  227
    Центробежные одноступенчатые насосы для сточных вод JETEX KНF/KVF

    Центробежные насосы для сточных вод JETEX - обзор

    Обновлено: 30.01.2024  1805
    Горизонтальный резервуар

    Важные критерии при заказе изготовления горизонтальных резервуаров

    Обновлено: 29.11.2023  1433

    Популярные категории

    • Альтернативная энергия57
    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Оборудование и материалы88
    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Ядерная энергетика6

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2024 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

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