Док размишљамо о томе како ћемо снабдевати све веће енергетске потребе током 21. века, расправа се обично љуља између фосилних горива попут угља, нафте и природног гаса и нових алтернативних извора енергије, као што су ветар и соларна енергија . Међутим, све више научници и инжењери гледају на могућност искориштавања мало вероватног извора горива за производњу електричне енергије: отпадне воде које рутински испирамо кроз одвод.
Раније ове недеље, инжењери са Државног универзитета у Орегону најавили су нови напредак у микробним горивним ћелијама које производе струју из отпадних вода. Као што је описано у чланку у часопису Енерги анд Енвиронментал Сциенце, они су развили технологију која користи бактерије за сакупљање енергије из биоразградивих компоненти канализације брзином којом су 10 до 50 пута ефикасније од претходних метода.
Инжењер Хонг Лиу ради са горивом ћелијом у лабораторији. (Фотографија преко Универзитета Орегон Стате) "Ако ова технологија делује у комерцијалном обиму онако како верујемо да хоће, третман отпадних вода би могао бити велики произвођач енергије, а не огроман трошак енергије", рекао је Хонг Лиу, један од аутора студије. „То би могло имати утицаја широм света, уштедеће много новца, обезбеди бољи третман воде и промовише енергетску одрживост.“
Тренутно, конвенционалне методе које се користе за третман отпадних вода троше много енергије - отприлике три одсто све електричне енергије која се користи у земљи, процењују стручњаци. Ако научници буду у стању да пронађу ефикасан начин за производњу електричне енергије као део процеса, могли би да окрену ову једнаџбу својом главом. Концепт постоји већ неко време, али тек недавно су нас практични помаци приближили комерцијалном кориштењу тог принципа.
Раније методе ослањале су се на анаеробну пробаву, у којој бактерије разграђују биоразградиве елементе у отпадној води у одсуству кисеоника и стварају метан (природни гас) као нуспродукт. Овај гас се затим може сакупљати и сагоревати као гориво.
Технологија тима Орегон Стате користи насупрот биоразградивом материјалу у отпадним водама да би се нахраниле аеробне бактерије које разграђују материје уз употребу кисеоника. Када микроби оксидирају ове компоненте канализације - и заузврат, очисте воду - они стварају сталан ток електрона. Док електрони струју од аноде до катоде унутар горивне ћелије, они производе електричну струју, која се може директно користити као извор енергије. Поред тога, овај поступак чисти воду ефикасније од анаеробне варења и не ствара нежељене нуспродукте.
У лабораторији је постављен тим - који се побољшава у односу на претходни дизајн са уско распоређеним анодама и катодама и новим поступком одвајања материјала који изолира органски садржај отпадне воде у концентриранијем облику - произведеним више од два киловата по кубном метру отпадне воде, знатно већа количина од претходних технологија анаеробне пробаве. За поређење, просечно америчко домаћинство користи отприлике 1, 31 киловата електричне енергије у било ком тренутку. Нови уређај може радити на било којој врсти органског материјала - не само на отпадне воде, већ и на сламу, животињски отпад и нуспродукте из индустријске производње пива и млијечних производа.
Истраживачи кажу да су технологију доказали у прилично великом обиму у лабораторији, и да су спремни да крену у опсежну пилот студију. Они траже средства за постављање великих ћелија за гориво, идеално у комбинацији са погоном за прераду хране, који би произвео доследан и обиман проток отпадних вода. Предвиђају да ће, једном када се технологија докаже и смањени трошкови изградње, примјена ове врсте прераде отпадних вода произвести јефтину обновљиву електричну енергију и смањити трошкове прераде канализације.
Ова технологија би била посебно привлачна у земљи у развоју, где би одмах решила два проблема: недостатак јефтине електричне енергије и недостатак чисте воде. Истраживања за побољшање ефикасности процеса још увек трају, али изгледа да ће се ускоро догодити да прођу дани испирања енергије низ тоалет.
