Probojne gorivne stanice koje pokreće vodik iz kanalizacije

Sve Vijesti

otpadne vode.jpgIstraživači sa Oregonskog državnog sveučilišta otkrili su učinkovit način za proizvodnju energije vodika korištenjem biootpada poput komunalne kanalizacije. Inovativni postupak koristi 75% manje energije od tradicionalne metode proizvodnje vodika, a može se provesti uz znatno niže troškove.

Novi pristup mogao bi koristiti nekoliko vrsta biootpada, uključujući stajski gnoj, drveni otpad ili kanalizaciju, za proizvodnju vodika po znatno nižim troškovima od tradicionalne 'ldquo; elektrolize' & rdquo; tehnologiju, čineći je atraktivnom za upotrebu u vodikovim gorivnim ćelijama koje bi mogle pokretati automobile koji ne zagađuju okoliš.


'U laboratoriju smo već prilično blizu cilja Odjela za energiju troška vodika od 2 do 3 dolara po ekvivalentu benzina', rekao je Hong Liu, docent OSU-a za biološki i ekološki inženjering. 'A uz neka dodatna istraživanja trebalo bi biti moguće povećati ove sustave do razina potrebnih za komercijalnu upotrebu.'

Ali to čak nisu ni najbolje vijesti.

Iako iz kanalizacije proizvodi značajne količine vodika, ovaj sustav također čisti vodu. Konceptualno bi se mogli razviti uređaji za pročišćavanje koji na jedan kraj uzimaju kanalizaciju, a na drugi šalju čistu vodu i vodikovo gorivo. Njihov proizvodni potencijal može biti ograničen samo količinom sirovog otpada koji imaju na raspolaganju - a kanalizacija u budućnosti možda više neće predstavljati problem zbrinjavanja otpada, već cijenjena roba, još jedna važna komponenta jednadžbe održive energije u državi.

Znanstvenici kažu da bi se mogli koristiti i drugi oblici biootpada. Moguća je upotreba drvene biomase. Dobar bi kandidat bila velika količina otpada iz tvornica za preradu hrane, kao i poljoprivredni otpad poput ogromnih količina stajskog gnoja proizvedenog u stoci, svinjama i drugim stočarskim radnjama. U tom bi kontekstu moglo biti sasvim moguće napraviti svilenu torbicu od stražnjeg dijela krmače.


Sve je to postignuto temeljnim istraživanjem o „mikrobnim stanicama elektrolize“ ili MEC-ima, koji koriste novi pristup „bez membrane“ koji košta manje i znatno je učinkovitiji od postojećih pristupa.

O nalazima su upravo izvijestili u stručnom časopisu Water Research istraživači s Tehničkog fakulteta Sveučilišta Oregon.


'Uklanjanje membrane ne samo da može pojednostaviti konstrukciju, rad i održavanje MEC-a, već također može smanjiti unutarnji otpor, čime se povećava stopa proizvodnje vodika', rekli su istraživači u svom izvješću.

U tim se sustavima prirodni mikroorganizmi iz kanalizacije pričvršćuju na površinu anode i razgrađuju otpad u kanalizaciji, u uređaju koji je nešto poput baterije. Otpad se raspada i na kraju ostavlja protone koji migriraju na katodu, kombiniraju se s elektronima i stvaraju vodik.

honda-stanica za punjenje.jpgTi se sustavi mogu prilagoditi za izravnu proizvodnju električne energije ili se koriste za proizvodnju vodika, koji se pak mogu koristiti za proizvodnju električne energije iz vodikovih gorivnih ćelija - postojeća i nadaleko dokazana tehnologija.

'Vodik se često smatra idealnim gorivom za pogon automobila na gorivne ćelije', rekao je Liu. „Vodikove gorivne ćelije imaju oko 60 posto učinkovitosti, otprilike dvostruko više od benzinskih motora s unutarnjim izgaranjem. I nema zagađenja zraka; jedini nusprodukt rada gorivne ćelije je voda. '


Jedan od najvećih koraka koji je još uvijek potreban da bi se ova vrsta vozila na gorivne ćelije postala stvarnost je rješavanje problema s proizvodnjom vodika - a nova tehnologija razvijena u Liuovom laboratoriju mogla bi proizvesti vodik po cijeni bliskoj cilju DOE. Te brojke troškova ne uključuju potencijalne uštede milijardi dolara utrošenih u pročišćavanje otpadnih voda u državi, što dodatno povećava ekonomsku održivost tehnologije.

'Još jedna zanimljiva primjena ovog pristupa mogla bi biti u zemljama u razvoju ili udaljenim područjima', rekao je Liu. „Često ta mjesta imaju malo ili nimalo uređaja za obradu otpada, a na udaljenom mjestu nemaju praktičan način za proizvodnju električne energije. Mali tamo korišteni sustavi mogu riješiti oba problema.

'Nema sumnje da bi ovo moglo doprinijeti održivijoj budućnosti', rekao je Liu. “Istovremeno bismo mogli očistiti kanalizaciju i proizvoditi gorivo. To vrlo obećava. '