211service.com
Méně nehospodárný způsob, jak se vypořádat s odpadní vodou
Izraelská společnost s názvem Emefcy vyvinula proces, který slibuje snížení spotřeby energie při čištění odpadních vod. Tento týden do společnosti investovala společnost Energy Technology Ventures – společný podnik mezi GE, NRG Energy a ConocoPhillips – což byla vůbec první investice tohoto podniku do společnosti mimo USA.
Konvenční čištění odpadních vod spotřebuje 2 procenta celosvětové energetické kapacity, přibližně 80 000 megawattů, s náklady 40 miliard dolarů ročně.
Pomocí konvenční mikrobiální technologie palivových článků a vlastního proprietárního inženýrství sbírá Emefcy energii z odpadních vod a vytváří dostatek energie pro celý proces čištění. Při čištění průmyslových odpadních vod obzvláště bohatých na uhlík, společnost říká, tento proces produkuje přebytečnou elektřinu, kterou lze se ziskem přivádět zpět do sítě.
V mikrobiálních palivových článcích oxidují odpadní vodu přirozeně se vyskytující mikroorganismy. Anoda a katoda, umístěné v kritické vzdálenosti od sebe ve vodě, vytvářejí elektrický obvod z elektronů získaných touto oxidací.
Ely Cohen, viceprezident marketingu společnosti Emefcy, říká, že proces společnosti snižuje celkové náklady na čištění odpadních vod o 30 až 40 procent tím, že eliminuje výdaje na energii, a také snižuje množství kalu, které je nutné následně odvážet, až o 80 procent.
Tradiční čištění odpadních vod zahrnuje protlačování vzduchu skrz vodu, aby se provzdušnila. To je také důležité pro činnost mikrobiálních buněk. Emefcy vystavuje více odpadních vod vzduchu, ale bez energeticky náročného procesu čerpání vzduchu vodou. Místo toho odpadní voda protéká biogenním reaktorem vyrobeným z trubek o průměru 1,7 metru a výšce čtyři metry. Uvnitř trubic proudí voda a vzduch vedle sebe oddělené membránou.
Reaktor je rozdělen do dvou oblastí, říká generální ředitel Emefcy Eytan Levy. V jedné oblasti je spousta odpadních vod, ale chybí vzduch. V druhé oblasti je vzduch, ale žádná odpadní voda. Tyto dvě oblasti jsou odděleny membránovou stěnou a obě oblasti jsou spojeny s elektricky vodivým povrchem, na kterém bakterie rostou.
Elektrony produkované bakteriemi proudí směrem ke kyslíku ve vzduchu přes nanodrátky vytvořené z přirozeně se vyskytujících vlasových výběžků nacházejících se na povrchu mikrobů. Za těchto podmínek reaktoru si bakterie vyvinou schopnost přeměnit tyto pili, aby se staly elektricky vodivými, a chová se stejně jako kovový drát, říká Levy.
Použité elektrody jsou vyrobeny z potaženého plastu, díky čemuž jsou levnější a snadněji se udržují.
Každý komín dokáže zpracovat 10 metrů krychlových odpadní vody denně a má plánovanou životnost 15 let. Stacky lze přidávat na modulární bázi, čímž se vyhnete nutnosti velkých počátečních investic do infrastruktury. Společnost Emefcy doufá, že zahájí průmyslovou výrobu tento měsíc, přičemž první prodeje jsou zacíleny na začátek roku 2012.
Itamar Willner, profesor na Ústavu chemie na Hebrejské univerzitě a autor nedávného přehledu technologie biopalivových článků v časopise Palivové články , říká, že používání mikrobiálních palivových článků pro dekontaminaci odpadních vod zůstává výzvou.
Je obrovský rozdíl mezi demo systémem a upscalingem na tisíce tun odpadní vody a rozdíl mezi uměle kontaminovanou vodou používanou k laboratornímu testování a skutečným světem, kde máte jiný odpad a různé materiály, říká Willner.
Lital Alfonta, odborná asistentka na katedře biotechnologického inženýrství na Ben-Gurionově univerzitě, která vyvíjí geneticky upravené mikrobiální palivové články, říká, že na mezinárodních konferencích vzrůstá nadšení z pokroku, kterého Emefcy dosáhla.
Používají velmi levné materiály, které jim stále poskytují nejvyšší možný výkon, říká Alfonta. Také nesmírně zlepšili přístup tím, že naskládali své elektrody, což dalo mnohem větší plochu.
Ale Alfonta říká, že 80 procent energie generované mikroby se v procesu ztrácí, protože elektrony nikdy nedosáhnou elektrod. Zkoumá, zda lze mikroby geneticky upravit, aby se zlepšila účinnost přenosu elektronů mezi mikroorganismem a elektrodou palivového článku.
V tuto chvíli bude společnost Emefcy spokojena, pokud se její komíny prokážou jako energeticky neutrální s malým přebytkem z průmyslového čištění odpadních vod.
Pokud jste organizace, která hledá obnovitelnou energii, nechoďte k nám, říká Cohen. Jděte do větru. Jděte na solar. Máte-li problém s odpadními vodami, přijďte k nám a najdeme způsob, který je cenově velmi efektivní a do jisté míry by mohl být i energeticky pozitivním řešením.