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研究人员开发处理废水和发电的过滤器 可改变废水处理厂的能源使用
贤集网 / 时间:2021-06-04 10:06:16

贤集网6月4日讯:华盛顿大学的研究人员开发了一种处理废水和发电的过滤器,这一进展可能改变处理厂的能源使用。

新系统利用细菌作为“生物催化剂”,在分解被视为废物的有机物质的同时产生电荷。

这项研究与越来越多的技术相结合,这些技术反对将废水视为废物的观念,转而寻求将其用于有益的用途。如果不能扭转废水处理的巨大能源消耗,那么这项技术最终将被用于减少废水处理的巨大能源消耗,再加上饮用水系统,废水处理的能源消耗占美国总能源消耗的3%至4%。

根据处理的彻底程度,回收的水可以重新用于任何用途,从灌溉等“非饮用”用途,到饮用水,如南加州等地所示,那里正在扩大“厕所到水龙头”废水回收计划。

然而,华盛顿大学团队的新过滤器以能源的形式提供了一个额外的奖励。

该系统使用一块布收集废水中的有机物,并为细菌提供一个定居的地方。然后,当细菌消耗有机物质时,电子被布释放并聚集,产生电能。过滤器周围的不锈钢将电流从“细菌燃料电池”传输到外部电路。

他说,这种双向功能正是这种电极的独特之处。有些人可能会嘲笑低电力输出。

“我们反击说,‘你的燃料电池能过滤废水吗?’”他问道。

理论上,处理1立方米的废水,一小时可以产生20瓦的电力。他说,这意味着一个更大的单元或一组单元可以为灯或更大的电气设备供电。

这比他在华盛顿的时候有了很大的进步。大约15年前,他还是一名研究生,利用这项新兴技术帮助制造了一种小型燃料电池,这种电池只能收集到微量的电,还不足以为灯泡提供动力。

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下一步的技术目标是扩大规模,实现向现实世界的飞跃。理想情况下,他希望看到市政污水处理设施使用的过滤器,比如圣路易斯大都会污水处理区,目前每年在能源成本上花费约1500万美元。

但他说,一个更可能的中间步骤可能是,在有废水处理的个别工业设施中,过滤器首先以较小的规模被采用。

他说:"我尽量不做过度承诺,说我们要把废水处理变成一个发电厂。"

他说,第一个大的里程碑是使废水处理成为 "能源中立",如果用户能够从电极产生足够的电力来抵消他们的消耗。

但最终的目标是将废水处理从一个能源使用者变成一个电源。

从 "废水 "中获取价值和能源的概念当然不新鲜。

例如,Anheuser-Busch公司就从其废水中回收沼气。

而在丹佛这样的城市,数十亿美元的项目开发商正将当地的下水道系统作为热源,帮助抵消地上建筑所需的能源。

尽管热能本身提供了巨大的机会,但他指出,它的潜力可能会因季节和地理位置而异,在较冷的地方最具冲击力。

用废水发电而不是取暖可能更为普遍适用。

每种方法都展示了废水中锁定的潜力。