Kép forrása: ChatGPT
Egy kanadai kutatás szerint a jövő energiája akár a csatornából is érkezhet. A McGill Egyetem kutatói olyan eljárást optimalizáltak, amely emberi vizeletet alakít használható elektromos energiává mikrobiális üzemanyagcellák segítségével. A technológia nemcsak energiát termel, hanem olcsó módon kezeli a szennyvizet is, és akár terepi bioszenzorként is alkalmazható.
Ahogy a bolygó melegszik, az országok kettős kihívással szembesülnek: biztosítani kell az energiaellátást, miközben csökkenteni kell a szén-dioxid-kibocsátást. A megújuló források, például a szél- és napenergia megbízhatóbbá váltak, de még jelentősen bővíteni kell őket a fosszilis energiahordozók kiváltásához.
A kutatók ezért új megoldásokat keresnek a tisztább energiatermelésre, például hulladékból történő áramelőállítással. A mikrobiális üzemanyagcellák, az úgynevezett MFC-k ígéretes lehetőséget kínálnak: egyszerre fedezhetik az energiaigényt és kezelhetik a hulladékot, írja az INTERESTING ENGINEERING.
Mi az a mikrobiális üzemanyagcella?
Az MFC-k bioelektrokémiai eszközök, amelyek mikroorganizmusokat használnak a szerves anyag oxidálására és elektromosság előállítására. A szerves anyag általában hulladék, amely az anódon oxidálódik, elektronokat termelve, amelyek az áramkörön átfolyva elektromos energiát hoznak létre.
Ezeket a rendszereket már több területen alkalmazzák, például sótalanításban és szennyvízkezelésben, ahol az áramtermelés melléktermékként jelenik meg. Vijaya Raghavan, a McGill Egyetem bioerőforrás-mérnöki professzora és csapata azt vizsgálta, képesek-e az MFC-k emberi vizeletet is feldolgozni.
A kutatók különböző vizeletkoncentrációk hatását tanulmányozták az elektromos termelésre. Raghavan szerint bár ismert, hogy az MFC-k tisztítják a szennyvizet és energiát termelnek, a különböző vizeletarányok elektrokémiai működésre és mikrobiális közösségre gyakorolt hatását eddig nem értették teljesen.
Mit mutattak a kísérletek?
A tudósok négy kétkamrás mikrobiális üzemanyagcellát építettek, és 20, 50 és 70 százalékos arányban keverték a szintetikus szennyvizet emberi vizelettel. Két héten keresztül mérték a szennyezőanyag-eltávolítást, a vízkezelés hatékonyságát és az energiatermelést.
Az eredmények szerint minél nagyobb volt a vizelet aránya, annál több energia keletkezett. A vizelet fontos ionokat és szerves vegyületeket tartalmaz, amelyek felgyorsítják a mikroorganizmusok működését, így javul az energiatermelés és a szennyezőanyagok lebontása.
A rendszerben több baktériumtörzs volt jelen, de a Sediminibacterium és a Comamonas vált dominánssá. 50 százalékig a Sediminibacterium uralta a folyamatot, magasabb koncentrációknál viszont a Comamonas került előtérbe. Ez segít megérteni az elektromos termelés változásait és a rendszer működését.
Raghavan szerint a technológia vidéki vagy katasztrófa sújtotta területeken is használható lehet áramellátásra és hulladékkezelésre, illetve olcsó bioszenzorként is működhet bonyolult berendezések nélkül. A kutatás eredményeit a Results in Chemistry folyóiratban publikálták.
Kapcsolódó anyagok:
Régi-új nyersanyag, vizeletből készül a környezetbarát bio-beton
Ne húzd le, add oda a gazdáknak! Egy város, ahol a vizelet aranyat ér
A nyitókép csak illusztráció, forrás: ChatGPT
