美國俄勒岡州立大學(xué)副教授Hong Liu開發(fā)出一種污水發(fā)電技術(shù)。
近日，美國俄勒岡州立大學(xué)的工程師們?cè)诟纳莆⑸锶剂想姵匦阅芊矫嫒〉猛黄?。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(huì)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(xiàng)既可以處理污水又可以發(fā)電的技術(shù)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(gè)世紀(jì)的活性污泥處理法。在美國國家科學(xué)基金會(huì)資助下，相關(guān)成果日前發(fā)表于專業(yè)期刊《能源與環(huán)境科學(xué)》。
“如果這項(xiàng)技術(shù)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(xué)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(jìn)能源的可持續(xù)利用。”
據(jù)專家估計(jì)，在歐美等發(fā)達(dá)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(dǎo)致了溫室氣體的排放。但這項(xiàng)新技術(shù)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(shí)際上，科學(xué)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(xiàng)技術(shù)的原型，但當(dāng)時(shí)的技術(shù)并不能產(chǎn)生足夠的電力。
通過不斷加以改進(jìn)，如縮小正負(fù)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(shù)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(yuǎn)超現(xiàn)有微生物電池。
同時(shí)，相對(duì)于另一種利用污水來發(fā)電的方法沼氣發(fā)電法，此項(xiàng)技術(shù)不僅效率更高，而且不會(huì)產(chǎn)生硫化氫、甲烷等有害或溫室氣體。
目前，該技術(shù)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室得到充分驗(yàn)證，Hong Liu表示，下一步將尋找合適的實(shí)際測試對(duì)象。“我們初步打算與一家食品加工廠進(jìn)行合作，該廠可以穩(wěn)定排放一種污染物與比例相對(duì)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(guān)材料成本等方面。
一旦上述研究完成，研究者預(yù)計(jì)，使用新技術(shù)的成本將會(huì)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(jì)算在內(nèi)，采用新技術(shù)甚至成本更低。
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