美國俄勒岡州立大學副教授Hong Liu開發(fā)出一種污水發(fā)電技術。
圖片來源：oregonstate.edu
近日，美國俄勒岡州立大學的工程師們在改善微生物燃料電池性能方面取得突破。他們研制出一種可以直接利用污水來發(fā)電的新型微生物燃料電池，這或許會使今后的污水處理廠在用電方面不但可自給自足，甚至還能夠向外供電。
相比傳統(tǒng)微生物燃料電池，這種新型電池的發(fā)電效率可高出10～100倍。研究者表示，這項既可以處理污水又可以發(fā)電的技術將徹底改變?nèi)蛭鬯幚順I(yè)，替代目前已經(jīng)使用了近一個世紀的活性污泥處理法。在美國國家科學基金會資助下，相關成果日前發(fā)表于專業(yè)期刊《能源與環(huán)境科學》。
“如果這項技術能夠商業(yè)化，污水處理廠將從耗電大戶變成發(fā)電大戶。”俄勒岡州立大學生物與生態(tài)工程系副教授Hong Liu說：“它將產(chǎn)生世界性的影響，節(jié)省大量資金，并促進能源的可持續(xù)利用。”
據(jù)專家估計，在歐美等發(fā)達國家，每年有約3%的電力用于污水處理，這不但消耗了大量化石燃料，還導致了溫室氣體的排放。但這項新技術如果發(fā)揮到最大潛力，理論上將提供數(shù)倍于目前污水處理廠所消耗的電能，且不排放任何溫室氣體。
實際上，科學家?guī)资昵熬鸵呀?jīng)發(fā)現(xiàn)某些微生物具有發(fā)電的能力，而該校研究人員幾年前已經(jīng)開發(fā)出了此項技術的原型，但當時的技術并不能產(chǎn)生足夠的電力。
通過不斷加以改進，如縮小正負極的間距，培養(yǎng)更有效的微生物以及采用一種新型分離材料，目前的技術可以從每立方米的污水中生產(chǎn)出2千瓦的電能，其效率遠超現(xiàn)有微生物電池。
同時，相對于另一種利用污水來發(fā)電的方法沼氣發(fā)電法，此項技術不僅效率更高，而且不會產(chǎn)生硫化氫、甲烷等有害或溫室氣體。
目前，該技術已經(jīng)在實驗室得到充分驗證，Hong Liu表示，下一步將尋找合適的實際測試對象。“我們初步打算與一家食品加工廠進行合作，該廠可以穩(wěn)定排放一種污染物與比例相對固定的廢水。” Hong Liu說。
另據(jù)該校研究人員介紹，未來的研究將集中在尋找發(fā)電效率更高的微生物、減少相關材料成本等方面。
一旦上述研究完成，研究者預計，使用新技術的成本將會與傳統(tǒng)污水處理廠的處理成本相差無幾，而如果將其今后發(fā)電所帶來的效益計算在內(nèi)，采用新技術甚至成本更低。（金兌）