Nový systém čistenia vody využíva energiu z pôdnych mikroorganizmov

Pitná voda v suchších oblastiach

Vedci z University of Bath v novej štúdii dokazujú, že je možné zachytiť a využiť energiu, ktorá vzniká pri prirodzených reakciách prebiehajúcich v pôdnych mikroorganizmoch.

Tím chemikov a elektroinžinierov preukázal potenciál lacných a jednoduchých pôdnych mikrobiálnych palivových článkov, ktoré sú umiestnené v zemi a dokážu poháňať elektrochemický reaktor, ktorý čistí vodu.

Funkčnosť koncepcie si vedci overili sériou terénnych testov, ktoré v roku 2019 uskutočnili v severovýchodnej Brazílii. Ukázalo sa, že pôdne mikrobiálne palivové články sú schopné vyčistiť asi tri litre vody denne, čo je objem, ktorý dostatočne pokryje dennú spotrebu pitnej vody jedného človeka.

Projekt vznikol v spolupráci s tímom geografov z Universidade Federal do Ceará a tímom chemikov z Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Testovanie sa uskutočnilo v rybárskej dedine Icapuí, ktorá sa nachádza na odľahlom polosuchom mieste, kde je hlavným zdrojom pitnej vody dažďová voda a prístup k stabilnej elektrickej dodávke je obmedzený.

Aby bola dažďová voda pitná, musí sa chlórovať, no nekontrolované chlórovanie môže spôsobovať nepríjemnú chuť a zápach a predstavuje hrozbu pre ľudské zdravie. Preto je vývoj bezpečných spôsobov úpravy vody pre takéto oblasti veľmi potrebný.

zdroj: University of Bath

Pôdne mikrobiálne palivové články otestovali v teréne

Pôdne mikrobiálne palivové články generujú energiu z metabolickej činnosti špecifických mikroorganizmov, ktoré sa prirodzene vyskytujú v pôde a dokážu prenášať elektróny mimo svoje bunky.

Systém, ktorý vyvinuli pracovníci katedier chemického inžinierstva a elektrotechniky v Bath, pozostáva z dvoch elektród na báze uhlíka, ktoré sú umiestnené v pevnej vzdialenosti štyri centimetre od seba a pripojené k externému obvodu.

Jedna elektróda, anóda, je zahrabaná v pôde, zatiaľ čo druhá, katóda, sa nachádza na povrchu pôdy a je vystavená vzduchu.

Pôdne mikroorganizmy sa zhromažďujú na povrchu anódy a pri „konzumácii“ organických zlúčenín prítomných v pôde vytvárajú elektróny. Tieto elektróny sa prenášajú na anódu, cez externý obvod sa dostanú ku katóde a popri tom produkujú elektrinu.

Združením niekoľkých pôdnych mikrobiálnych palivových článkov a ich napojením na batériu je možné túto energiu zozbierať, uskladniť a použiť ju na pohon elektrochemického reaktora na úpravu vody.

Výroba jedného takéhoto palivového článku stojí iba pár libier, pričom cena by mohla ešte klesnúť hromadnou výrobou a využitím miestnych zdrojov na výrobu elektród.

Lacné a udržateľné riešenie problému s chlórovaním

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.