Energetycznie neutralne oczyszczanie

Opublikowano: 04.03.2012 | Kategorie: Ekologia i przyroda, Nauka i technika, Wiadomości ze świata

Liczba wyświetleń: 765

Inżynierowie z Pennsylvania State University połączyli dwie technologie pozyskiwania energii – biochemiczne ogniwa paliwowe wykorzystujące mikroorganizmy oraz odwróconą elektrodializę – dzięki czemu udało się oczyścić ścieki dzięki energii pozyskanej z nich samych. Co więcej, powstała też nadmiarowa energia, którą można odprowadzić do sieci.

Profesor Bruce E. Logan, który nadzorował badania, mówi, że ich celem jest doprowadzenie do sytuacji, w której systemy dostarczania wody i odprowadzania ścieków będą energetycznie samowystarczalne. Zdaniem Logana miejskie ścieki mają kolosalny potencjał energetyczny. Można z nich pozyskać nawet 9-krotnie więcej energii niż potrzeba do ich oczyszczenia. “Nie trzeba dużo myśleć, by dojść do wniosku, że cały proces można uczynić przynajmniej neutralnym pod względem zużycia energii” – stwierdził uczony.

Połączenie ogniwa biochemicznego i odwróconej elektrodializy pozwoliło na przezwyciężenie słabości obu tych technologii.

Ogniwo biochemiczne składa się z dwóch komór przedzielonych półprzepuszczalną membraną, którą protony mogą przenikać tylko w jedną stronę. Wystarczy wsadzić elektrody do komór, by uzyskać baterię. Do jednej z elektrod należy przyczepić mikroorganizmy rozkładające molekuły organiczne. Z ich rozkładu powstają prostsze molekuły oraz protony i elektrony. Protony przechodzą przez membranę, tworząc potencjał pomiędzy obiema komorami, a elektrony przepływają poprzez elektrodę do sąsiedniej komory, gdzie łączą się z protonami i tlenem, tworząc wodę.

Odwrócona elektrodializa również korzysta z przepływu jonów, jednak działa dzięki różnej ich koncentracji. Do pracy wymaga dwóch membran – jednej pozwalającej na przepływ jonów ujemnych, drugiej umożliwiającej przepływ jonów dodatnich. Całość trzeba zatem podzielić na trzy komory. Jeśli np. do środkowej wlejemy wodę morską, a do bocznych słodką, to jony przenikną przez odpowiednie membrany, w wyniku czego jedna z bocznych komór będzie naładowana dodatnio, druga – ujemnie.

Obie te metody nie są pozbawione wad. Biochemiczne ogniwo paliwowe pozwala na uzyskanie niewielkiej mocy, a odwrócona elektrodializ działa, gdy połączymy co najmniej 20 par membran, co jest kosztownym przedsięwzięciem.

Dzięki połączeniu obu technologii liczbę par membran w systemie odwróconej elektrodializy zmniejszono do 5, jednocześnie zwiększając 7-krotnie moc uzyskiwaną z ogniwa biochemicznego.

Kluczowym elementem całości jest użycie w miejsce wody morskiej wodorosoli amonowej kwasu węglowego (NH4HCO3). Sól tę można odzyskiwać z roztworu po podgrzaniu go do nieco ponad 40 stopni Celsjusza, co oznacza, że można poddawać ją recyklingowi wykorzystując ciepło odpadowe całego procesu.

Największym problemem stojącym przed zespołem Logana jest przeskalowanie urządzenia tak, by można było przeprowadzić testy w istniejących systemach wodociągowych.

Opracowanie: Mariusz Błoński
Na podstawie: Spectrum IEEE
Źródło: Kopalnia Wiedzy


TAGI: , , ,

Poznaj plan rządu!

OD ADMINISTRATORA PORTALU

Hej! Cieszę się, że odwiedziłeś naszą stronę! Naprawdę! Jeśli zależy Ci na dalszym rozpowszechnianiu niezależnych informacji, ujawnianiu tego co przemilczane, niewygodne lub ukrywane, możesz dołożyć swoją cegiełkę i wesprzeć "Wolne Media" finansowo. Darowizna jest też pewną formą „pozytywnej energii” – podziękowaniem za wiedzę, którą tutaj zdobywasz. Media obywatelskie, jak nasz portal, nie mają dochodów z prenumerat ani nie są sponsorowane przez bogate korporacje by realizowały ich ukryte cele. Musimy radzić sobie sami. Jak możesz pomóc? Dowiesz się TUTAJ. Z góry dziękuję za wsparcie i nieobojętność!

Poglądy wyrażane przez autorów i komentujących użytkowników są ich prywatnymi poglądami i nie muszą odzwierciedlać poglądów administracji "Wolnych Mediów". Jeżeli materiał narusza Twoje prawa autorskie, przeczytaj informacje dostępne tutaj, a następnie (jeśli wciąż tak uważasz) skontaktuj się z nami! Jeśli artykuł lub komentarz łamie prawo lub regulamin, powiadom nas o tym formularzem kontaktowym.

8 komentarzy

  1. senseimarcel 04.03.2012 10:33

    Energia z biogazu to jest czysta energia przyszłości. Ale po co jak można postawić radioaktywną atomówkę za grube miliardy przecież społeczeństwo zapłaci choćby mieli niewolniczo pracować do końca swojego zasraniutkiego żywota.

  2. pasanger8 04.03.2012 15:38

    @ seiseimarcel Spoko ,spoko atomówki u nas nie postawią nie ma na nią kasy i jeszcze co najmniej 10 lat nie będzie-wiem co mówię mam kolegę pracującego w centralnej instytucji-rząd ciśnie niesamowicie przy cięciu wszelkich kosztów a deficyt wcale się nie zmniejsza.A postawienie atomówki kosztuje co najmniej 200mld zł a być może nawet 250-zważywszy jak drogo wybudowaliśmy stadion narodowy.

    Gdyby ta technika oczyszczania szybko weszła do użycia byłoby super.

  3. maleczka 04.03.2012 19:44

    ja jestem juz zboczona na tym tle ale mam pytanko:jaka to woda powstaje po tym oczyszczeniu? Bo ja sie ciagle nad tym zastanawiam woda to nie tyle h2o tylko co energia zyciowa w niej zawarta lub jej brak-to jak tak sie porozklada te czasteczki wody,brudy wyrzuci i z powtotem te czasteczki zbierze do kupy to czy ta woda jest tylko chemicznie czyta a energia tego syfu co w niej byl zostaje??? Moja kochana mama kiedys zadala mi takie pytanie jak powiedzialam skad pijemy wode w miescie i to tej pory mnie to dreczy i wode do picia staram sie miec z wiarygodnych zrodel…

  4. kapsaicyna1202 04.03.2012 19:55

    Maleczka możesz jaśniej opisać swój problem ?

  5. maleczka 04.03.2012 20:39

    chodzi o to,ze woda ma pamiec wszystkiego z czym sie zetknela.to podobno pewne i sa badania-rosjanie w tym sa dobrzy poszukaj na youtube teraz nie pamietam.wiec moje watpliwosci jak czytam o jakimkolwiek oczyszczaniu wody sa takie: jak pozbywam sie wszystkich fizycznych,chemicznych brudow z wody to co dzieje sie z energia tych brudow:leki,chemikalia,odpady…itd? Bo jesli dalej sa w wodzie ktora pijemy to nie zazdroszcze naszym cialom energetycznym a i wkrotce potem fizycznym… 🙁

  6. kapsaicyna1202 04.03.2012 20:48

    Energia nie ma nic wspólnego z tym czy coś szkodliwe czy nie.
    Równie dobrze mogę Ci podać wodę destylowaną otrzymana z czystego zródła i żle się to skończy.

  7. pasanger8 05.03.2012 09:54

    każda cząsteczka wody na Ziemi (prócz może cząsteczek z najnowszych meteorytów)była już dziesiątki razy moczem ssaka -czy to dobrze wpłynęło na energię tej wody?Na pewno.

  8. spyderix 09.03.2012 07:15

    Maleczka wiem o czym piszesz. Nie pijemy wody z oczyszczalni, w kranie mamy wodę jaką dostarczają nam wodociągi. Musisz się zorientować gdzie mają ujęcie wtedy będziesz wiedziała skąd woda do ciebie dociera. Z oczyszczalni woda ląduje w rzekach. A materiał stały na kompost. Sam miałem taką świadomość że woda ze ścieków po oczyszczeniu płynie z powrotem do miasta. Tak się nie dzieje. Co do wartości energetycznej to woda jaką mamy w kranie często jest uzdatniana, często za pomocą chemicznych metod. Niestety chemikalia są pakowane na lewo i prawo. Mam nadzieję że fascynacja syntetykami w końcu osłabnie na rzecz związków przyjaznych przyrodzie.

Dodaj komentarz

Zaloguj się aby dodać komentarz.
Jeśli już się logowałeś - odśwież stronę.