11.05.2006 20:00
Упрощённая схема микробного топливного элемента: анод (слева), погружён в
раствор органических отходов, на аноде живёт колония бактерий, справа -
катод в воде, между двумя камерами - мембрана, пропускающая катионы
(иллюстрация с сайта ehponline.org).
Вилли Верстрет (Willy Verstraete) и его коллеги из бельгийского университета
Гента (Universiteit Ghent) провели ряд опытов, чтобы установить наиболее
оптимальную конструкцию микробных топливных элементов, вырабатывающих
энергию из промышленных отходов.
Топливные элементы, в которых бактерии расщепляют органику, вырабатывая
электрический ток - известны давно. Мы уже рассказывали о роботе, питающемся
сахаром, о роботе, который переваривает мух, вырабатывая из них ток для
своих батарей, о унитазе-электростанции, конвертирующем органику сточных вод
также в электричество и о микробных элементах, генерирующих водород для
машин.
Верстрет сотоварищи построили опытную установку, в которой соединяли шесть
оригинальных топливных элементов последовательно или параллельно, чтобы
проверить способность микробной колонии генерировать и пропускать через себя
ток. Авторы отмечают, что в качестве живых генераторов применяли группу из
нескольких видов бактерий.
Учёные установили, что удельная мощность их блока топливных элементов,
питавшихся сточными водами, достигла приличных 258 ватт на кубометр,
максимальное вырабатываемое напряжение 2,02 вольта, а максимальный ток (при
параллельном подключении) - 0,255 ампера, что, среди прочего, определилось
удачным подбором материалов для электродов (подробнее об исследовании вы
можете прочесть в публикации журнала "Наука и технологии для окружающей
среды" (ES&T).
Однако главное открытие учёных заключается в том, что в процессе работы их
блока (а аппарат тестировали более 200 дней) в микробном сообществе, живущим
внутри установки, прошла активная борьба за овладение доступными ресурсами,
в результате чего процентный состав сообщества (по видам) резко изменился.
Так, если вначале там было сравнительно много видов бактерий родов Geobacter
и Shewanella, то в конце опыта в колонии преобладали бактерии вида
Brevibacillus agri, оказавшиеся самыми продуктивными в деле конвертировании
органических отходов в электричество.
Указанные выше мощность и другие параметры установки также были достигнуты к
концу эксперимента, когда более эффективные бактерии отвоевали пространство
и пищу у менее эффективных собратьев. В начале же эксперимента выходные
данные аппарата были примерно в 3 раза хуже. Так что получилось, будто он
сам оптимизировался.
Источник: Scientific American
http://www.membrana.ru/lenta/index.html?5877
Разработана новая технология применения полиэтилена
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.