微生物燃料電池從廢水中回收凈水并取得能量合成塑料
2014-04-16 19:03:39
admin
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據搜狐財經網2012年9月4日訊 在美國，廢水處理每年要耗費相當于四個國家*大的發電廠的電能。但是，未來廢水處理并不是一定要如此吞噬能源，很快這種處理過程就或許可以用以生產能量了。
由科瓦利斯市俄勒岡州立大學的劉紅領導的一個小組計劃用微生物燃料電池來回收污水中的能量，并從每升污水中產生大約2.87瓦特的電力。這差不多是從一個這樣的電池中通常消耗的電能的兩倍了。而且，該過程的副產品可以用來產生便宜的、可生物降解的塑料。
廢水含有巨大的能量，這能量聚集在有機物分子中，但是很難接近它們。俄勒岡燃料電池在那些能正常消化有機物質以產生水的微生物中運行。盡管燃料電池隔絕氧氣，但是它能將質子和氧融合形成水，從而轉化質子，用正極和負極間的電壓把這些質子從微生物中分離出來，創造了電流。
俄勒岡的設計不但可以改變電極中微生物的混合，而且也成功地把更多電極擠進燃料電池中而不是以前的那個版本。劉紅說她實驗室的目標是在未來的5年里按比例放大那個設備，使它更便宜。
污水處理的副產品也可以被利用。工程師正在設法把甲烷轉變成可生物降解的塑料。幻想中的塑料將能生物降解，用有機物制造，并能夠被輕易分解。目前polyhydroxyalkanoate（PHA）似乎是watechliuhede選擇。但是PHA塑料是用嗜糖的基因修改過的細菌制造的，這個過程既昂貴也復雜，使得它難以和傳統塑料競爭。過去，研究人員用廢水處理的副產品來生產能量，有時候甚至制造塑料，但*近所有這些努力都集中于沉積物的中的“爛泥”、固體垃圾和化學物質。因為這種爛泥由許多不同的復合物組成，所以能產生一種更不穩定的塑料。
因此，加州Mango Materials的茉莉·摩斯和同事們現在正在利用廢水處理的另一種主要副產品甲烷。比起把糖變成塑料的典型細菌——甲烷氧化菌，一種以甲烷為食的簡單有機物，更擅長轉換成聚合物。把甲烷壓進一大桶來自廢水處理廠本身的甲烷氧化菌內，并混合了冒著泡的氧氣氣流和一些其他的營養物。結果就得到了一種可以從細菌中分離開來的復合物粉末并聚合變成球，形成商業塑料產品。
摩斯期望他們的來自污水的塑料，能夠應用在各種各樣的臨時的或一次性的產品上，從包裝材料到裝飾產品。
潔凈的水本身是廢水收集的產品之一。在新加坡，回收自人類廢棄的水凈化后被當做“新生水”來出售。這個曾經依賴于馬來西亞以獲得飲用水的國家計劃到2060年，通過污水回收來生產全國用水量一半的水。
經過傳統的污水處理之后，廢水通過有著非常精細的篩孔的薄膜后去除大顆粒，之后，用反滲透清除細菌和其它有害物質。接著，污水在封閉的環境中由紫外線殺死殘留的微生物。處理過的水主要是去用于工業上的制冷，但是，也是可以用來和水廠的水混合用于飲用。