Улучшена система выработки водорода из сточных вод

Небольшое количество соли – это все, что необходимо бактериям для производства водорода из сточных вод и побочных органических продуктов. Об этом пишет .

По словам Брюса Логана (Bruce Logan) из Пенсильванского университета, эта система может производить водород в любом месте, где в непосредственной близости находятся сточные и морские воды. И для этого не требуются никакие внешние энергозатраты. Кроме того, в процессе работы не выделяется углерод. Авторы называют свою систему практически неисчерпаемым источником энергии.

Немногим ранее уже была представлена подобная система производства водорода, но в ней для работы микробных электролизных батарей требовалось некоторое количество электричества. Команда разработчиков из Пенсильванского университета обнаружила, что для этого можно использовать ту энергию, которая вырабатывается за счет разницы между речной и морской водой.


Новые батареи обладают КПД от 58% до 64%, при этом производится от 0,8 до 1,6 кубометров водорода на каждый кубический метр жидкости, ежедневно проходящей через батарею. По подсчетам исследователей, всего лишь 1% от вырабатываемой системой энергии необходимо будет тратить на работу самой систем – на перекачку воды.

В основе работы лежит процесс под названием обратный электродиализ (reverse-electrodialysis, RED) – это извлечение энергии из ионной разницы между соленой и пресной водой.

Для процесса обратного электродиализа необходимо наличие двух специальных мембран, одна из которых прозрачна только для положительных ионов, а другая беспрепятственно пропускает исключительно отрицательные ионы. Две эти плоские листовые мембраны соединены так, что между ними оставлен проход для потока воды, на закачку которой требуется электрическая энергия. На расщепления воды с помощью технологии обратного электродиализа необходимо 1,8 вольта, а для этого, как правило, требуется около 25 пар мембран.

Но если технологию обратного электродиализа соединить с бактериями, которые потребляют органические вещества и производят электрический ток, то количество мембранных пар, которые необходимы для работы самой системы, можно сократить всего до пяти. По словам Логана, добавочного напряжения их системе требуется намного меньше, чем 1,8 вольт.

Отмечается также, что процесс выработки энергии таким способом поможет сократить объемы от сточных вод, то есть процесс не только практически бесконечна, но и экологична.