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据物理学家组织网近日报道,美国科学家开发出一种如家用洗衣机般大小的二合一新型设备,不仅能采用微生物净化污水,还能产生电力.相关研究报告已于3月29日在第243届美国化学学会全国会议及博览会上提交.
克雷格·文特尔研究所的奥里安娜博士说:“我们最初对集成创新技术的样机进行了改良,使其比以前能够更有效地处理污水,而成本下降一半;并且其能量回收能力从2%提高到13%左右.如果这项技术可以商业化,便可生产出更多的电力,最终可以免费处理污水,这意味着在发展中国家或美国南加州及其他缺水地区,通过这种循环技术使更多的废水变得清澈.
这种新型设备采用的是微生物燃料电池(MFC),可利用氢气和氧气产生电力和饮用水.自然存在于污水中的微生物通过新陈代谢,能够消化分解污泥中的有机物质.奥里安娜博士说,新的微生物燃料电池使用了从传统污水处理厂得到的污水,甚至具有分解污泥中的苯和甲苯等有害污染物的潜力.
在圣迭戈附近的污水处理厂进行的实验中,该设备每周可处理20加仑到100加仑的废物量.研究人员用石墨电极和聚氯乙烯(PVC)框架取代了钛金属部件.正因如此,新微生物燃料电池处理废物的成本约每加仑150美元,仅为以前原型机的一半.该小组希望,最终能实现比现有水处理技术更具竞争力的成本,每加仑将低于20美元或更少.
同时,新设备的效率是以前原型机的6倍,将污泥转化为电能的效率为13%.研究人员解释说,一旦该设备扩大规模后,运行效率可达20%至25%,可产生足够电力来运行传统的污水处理厂.而据估计,一个典型的污水处理厂可能消耗1万户或更多家庭的电力.未来,微生物燃料电池有可能取代一些现有的城市污水处理系统.
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