污水發電技術將走出實驗室
近日，美國俄勒岡州立大學的工程師們在改善微生物燃料電池性能方面取得突破。他們研制出一種可以直接利用污水來發電的新型微生物燃料電池，這或許會使今后的污水處理廠在用電方面不但可自給自足，甚至還能夠向外供電。
相比傳統微生物燃料電池，這種新型電池的發電效率可高出10～100倍。研究者表示，這項既可以處理污水又可以發電的技術將徹底改變全球污水處理業，替代目前已經使用了近一個世紀的活性污泥處理法。在美國國家科學基金會資助下，相關成果日前發表于專業期刊《能源與環境科學》。
“如果這項技術能夠商業化，污水處理廠將從耗電大戶變成發電大戶。”俄勒岡州立大學生物與生態工程系副教授HongLiu說：“它將產生世界性的影響，節省大量資金，并促進能源的可持續利用。”
據專家估計，在歐美等發達國家，每年有約3%的電力用于污水處理，這不但消耗了大量化石燃料，還導致了溫室氣體的排放。但這項新技術如果發揮到最大潛力，理論上將提供數倍于目前污水處理廠所消耗的電能，且不排放任何溫室氣體。
實際上，科學家幾十年前就已經發現某些微生物具有發電的能力，而該校研究人員幾年前已經開發出了此項技術的原型，但當時的技術并不能產生足夠的電力。
通過不斷加以改進，如縮小正負極的間距，培養更有效的微生物以及采用一種新型分離材料，目前的技術可以從每立方米的污水中生產出2千瓦的電能，其效率遠超現有微生物電池。
同時，相對于另一種利用污水來發電的方法沼氣發電法，此項技術不僅效率更高，而且不會產生硫化氫、甲烷等有害或溫室氣體。
目前，該技術已經在實驗室得到充分驗證，HongLiu表示，下一步將尋找合適的實際測試對象。“我們初步打算與一家食品加工廠進行合作，該廠可以穩定排放一種污染物與比例相對固定的廢水。”HongLiu說。
另據該校研究人員介紹，未來的研究將集中在尋找發電效率更高的微生物、減少相關材料成本等方面。
一旦上述研究完成，研究者預計，使用新技術的成本將會與傳統污水處理廠的處理成本相差無幾，而如果將其今后發電所帶來的效益計算在內，采用新技術甚至成本更低。
