Микробы будут вырабатывать электричество из сточных вод

Инженеры создали батарейку на основе электрогенерирующих бактерий и загрязненной воды. Если технологию удастся усовершенствовать, то она позволит одновременно решать две проблемы - очищать сточные воды и вырабатывать дополнительную электроэнергию.

Описание разработки, созданной американскими инженерами из Стэндфордского университета, опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Водоемы, в которые попал избыток органических веществ (например, из канализации или из стоков скотоводческих ферм), становятся «мертвой зоной»: там зацветает вода и погибает рыба. Чтобы этого не допустить, приходится принимать меры по очистке воды от органических загрязнений – в среднем развитые страны ежегодно тратят на такие мероприятия до 3% всей энергии.

Авторы статьи изобрели способ, позволяющий минимизировать эти потери, превратив очистку сточных вод из энергозатратного процесса в способ получения электроэнергии. Для этого ученые использовали бактерий-экзоэлектрогенов – так называются микроорганизмы, усваивающие органические вещества и в процессе метаболизма выделяющие во внешнюю среду электроны.

Исследователи «заставили» бактерий расти на аноде из графита, который улавливал выделяемые ими электроды. В качестве катода выступал стержень из оксида серебра. И катод, и анод погружались в воду, обогащенную органическими веществами, или же в раствор глюкозы. В ходе электрохимической реакции оксид восстанавливался до металлического серебра.

Получившаяся «микробная батарейка» по размеру соответствует батарейкам типа D, используемым в рациях и мощных фонариках. КПД устройства составляет 44-49%. Однако, как отмечают разработчики, оксид серебра, входящий в его состав, слишком дорог и делает внедрение «микробных батареек» нерентабельным. Однако если серебру удастся найти замену, то в будущем бактериальное электричество пополнит список возобновляемых источников энергии.