據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,美國(guó)科學(xué)家開發(fā)出一種如家用洗衣機(jī)般大小的二合一新型設(shè)備,不僅能采用微生物凈化污水,還能產(chǎn)生電力.相關(guān)研究報(bào)告已于3月29日在第243屆美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)全國(guó)會(huì)議及博覽會(huì)上提交.

克雷格·文特爾研究所的奧里安娜博士說(shuō):“我們最初對(duì)集成創(chuàng)新技術(shù)的樣機(jī)進(jìn)行了改良,使其比以前能夠更有效地處理污水,而成本下降一半;并且其能量回收能力從2%提高到13%左右.如果這項(xiàng)技術(shù)可以商業(yè)化,便可生產(chǎn)出更多的電力,最終可以免費(fèi)處理污水,這意味著在發(fā)展中國(guó)家或美國(guó)南加州及其他缺水地區(qū),通過(guò)這種循環(huán)技術(shù)使更多的廢水變得清澈.

這種新型設(shè)備采用的是微生物燃料電池(MFC),可利用氫氣和氧氣產(chǎn)生電力和飲用水.自然存在于污水中的微生物通過(guò)新陳代謝,能夠消化分解污泥中的有機(jī)物質(zhì).奧里安娜博士說(shuō),新的微生物燃料電池使用了從傳統(tǒng)污水處理廠得到的污水,甚至具有分解污泥中的苯和甲苯等有害污染物的潛力.

在圣迭戈附近的污水處理廠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中,該設(shè)備每周可處理20加侖到100加侖的廢物量.研究人員用石墨電極和聚氯乙烯(PVC)框架取代了鈦金屬部件.正因如此,新微生物燃料電池處理廢物的成本約每加侖150美元,僅為以前原型機(jī)的一半.該小組希望,最終能實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有水處理技術(shù)更具競(jìng)爭(zhēng)力的成本,每加侖將低于20美元或更少.

同時(shí),新設(shè)備的效率是以前原型機(jī)的6倍,將污泥轉(zhuǎn)化為電能的效率為13%.研究人員解釋說(shuō),一旦該設(shè)備擴(kuò)大規(guī)模后,運(yùn)行效率可達(dá)20%至25%,可產(chǎn)生足夠電力來(lái)運(yùn)行傳統(tǒng)的污水處理廠.而據(jù)估計(jì),一個(gè)典型的污水處理廠可能消耗1萬(wàn)戶或更多家庭的電力.未來(lái),微生物燃料電池有可能取代一些現(xiàn)有的城市污水處理系統(tǒng).