Исследователи Каунасского технологического университета (КТУ) в Литве работают над повышением эффективности микробных топливных элементов (МТЭ) с использованием модифицированного графитового войлока. Первичные результаты показывают, что новый MFC может генерировать напряжение на 20% выше, чем обычные элементы.
За последние 20 лет почти три четверти антропогенных выбросов приходится на сжигание ископаемого топлива. Растущее загрязнение и сокращение ресурсов ископаемого топлива побуждают ученых искать новые чистые и устойчивые альтернативные источники энергии. Микробные топливные элементы, которые также изучаются в лабораториях КТУ, имеют широкие возможности использования и являются одним из самых чистых известных источников энергии. МФЦ питаются от живых микроорганизмов с чистыми и устойчивыми характеристиками; они могут генерировать электричество из широкого спектра органических субстратов в естественных условиях.
Производство микробного топлива, пожалуй, единственная технология, при которой электроэнергия вырабатывается за счет окисления органических соединений при комнатной температуре. Другими словами, сжигать ничего не нужно, и процесс не зависит от солнечного света», - говорит доктор Кристина Кантмниен? научный сотрудник химико-технологического факультета КТУ.
По мнению исследователей КТУ, технология МТЭ уникальна своей многофункциональностью: например, сточные воды и шлам, собранные на очистных сооружениях, также могут быть использованы в качестве пищи для бактерий. Интеграция МТЭ в систему очистки сточных вод значительно сократит потребление электроэнергии на его эксплуатацию и превратит завод в замкнутую экосистему. Излишки энергии, производимые МТЦ, могут быть интегрированы в электросеть и использованы где-то еще.
Хотя идея о том, что микроорганизмы могут генерировать электричество, была высказана еще в 1911 году, в 2000-х ее стали более активно исследовать. Группы исследователей по всему миру работают с технологией MFC, пытаясь повысить эффективность ячеек.
Исследователи КТУ проверяют качество и биосовместимость анодов МТЭ, так как от них во многом зависит эффективность микробных топливных элементов. В рамках междисциплинарного исследовательского проекта «Инновационные микробные топливные элементы для устойчивого производства биоэлектричества» (МикробЭлас) исследователи КТУ разработали прототип МТЭ, в котором в качестве анода используется модифицированный графитовый войлок.
Модификация анода позволила увеличить напряжение на ячейке, оно на 20 процентов выше, чем у контрольного МТЭ с обычным анодом. Хотя мы исследуем эту технологию только год, первые результаты действительно вдохновляет», - говорит Кантимьен?.
Исследователи прогнозируют, что, хотя технология MFC не заменит другие источники возобновляемой энергии, она может быть полезна на небольших очистных сооружениях или в отдаленных регионах, где электроснабжение ограничено.
В мае результаты исследования будут представлены на тематической встрече Международного общества электрохимиков в Вильнюсе.