Энергоинформ /
Новости /
Новости мира Энергии за 2011 год /
Микробные электролизные ячейки будут вырабатывать водород без использования электричества
21.09.2011. Микробные электролизные ячейки будут вырабатывать водород без использования электричества
Как недавно заявили инженеры Университета Penn State, достаточно добавить щепотку-две соли, чтобы микробные электролизные ячейки смогли вырабатывать водород из сточных вод и органических отходов без использования электроэнергии, тем самым способствуя сокращению выбросов в атмосферу углекислого газа. «Эта система может производить водород везде, где есть заводы, спускающие сточные воды в море», — говорит Брюс Е. Логан, профессор инженерной экологии. «Она не питается от электросети и имеет нулевой уровень выбросов углерода в атмосферу. Это практически неисчерпаемый источник энергии».
Как известно, для того, чтобы микробные электролизные ячейки могли производить водород, им для питания необходимы топливные элементы. В своей работе профессор Логан вместе с докторантом Ёнгги Кимом, отказавшись от традиционного источника энергии, использовали разницу в солености между пресной и морской водой.
Результаты их работы показали, что производительность ячеек Логана составила 58 — 64 процента, то есть на каждый кубический метр жидкости, пройденной через ячейки, приходится от 0,8 до 1,6 кубических метров выработанного водорода. Причем исследователи подсчитали, что только около 1 процента всей энергии, вырабатываемой в клетке, необходимо для прокачки воды через систему.
Ключевым моментом в этой технологии является метод обратного электродиализа или RED, который основывается на извлечении энергии из различий в ионной структуре соленой и пресной воды. RED-стек состоит из чередующихся ионообменных мембран — положительных и отрицательных, каждая из которых может вырабатывать электрическую мощность.
В методе RED для гидролиза воды требуется создание напряжения в 1,8 вольта, или около 25 пар мембран. Однако объединение метода RED с экзо-электро-генетическими бактериями — бактериями, которые потребляют органические вещества и производят электрический ток — позволило снизить число мембран в RED-стеке до пяти.
Между тем, сами микробные электролизные ячейки могут производить только около 0,3 вольт, а не 0,414 вольт, необходимых для получения водорода в этой технологии. Недостающие 0,2 вольта напряжения создает водород. Таким образом, в системе работает 11 мембран — пять пар мембран, которые производят около 0,5 вольт, при этом ячейки вырабатывают водород.
В первых исследованиях Логан и Ким использовали платину в качестве катализатора на катоде, но последующие эксперименты показали, что недрагоценные металлы, такие как сульфид молибдена, также являются эффективными.
Источник: Cheburek.net, Автор: kolinos
