Сетевое издание ENERGOSMI (ЭНЕРГОСМИ). Номер свидетельства СМИ ЭЛ № ФС 77 — 63300.

Португальские исследователи из Университета Бейра Интериор и Центра биотехнологий сельского хозяйства и агропищевой промышленности CEBAL совместно с коллегами из Технического университета Дании испытали технологию получения водорода из сточных вод винодельческой промышленности. Им удалось объединить процессы очистки загрязненных сточных вод с одновременным производством чистого водорода.

В основе этой технологии лежит микробная электролизная ячейка, в которой микроорганизмы разлагают органические вещества в бескислородной среде, выделяя электроны. Эти электроны создают электрический ток, который затем используется для разложения воды и выделения водорода на катоде.

Для эксперимента были использованы сточные воды винодельни, насыщенные органическими соединениями — спиртами, кислотами, фенолами и другими веществами, затрудняющими биологическую очистку. Чтобы система могла эффективно работать с таким сложным составом, исследователи подготовили специальную микробную культуру.  В нее вошли бактерии, собранные со свалок, шахтных вод и городских очистных сооружений. Эти микроорганизмы предварительно «приучали» к тяжелым условиям, добавив органические вещества и тяжелые металлы. Также в состав культуры добавили бактерию Geobacter sulfurreducens, способную эффективно передавать электроны на электрод, тем самым усиливая электрохимическую активность системы.

Эксперимент длился более 5000 часов. На начальном этапе микроорганизмы выращивали в простых питательных средах, чтобы дать им возможность сформировать устойчивую биоэлектрически активную пленку на поверхности электрода. Затем в систему постепенно добавляли сточные воды винодельни, оценивая, как она справляется с реальной нагрузкой. Результаты оказались хорошими: степень удаления органических загрязнений превысила 55% по показателю химического потребления кислорода (ХПК), а средняя скорость производства водорода составила около 0,7 литра на литр объема установки в сутки. Причем таких результатов удалось достичь при добавлении всего 5 % настоящих сточных вод, что говорит о высокой устойчивости и способности микробной культуры адаптироваться даже к сложной и потенциально токсичной среде.

Для оценки результатов ученые применили электрохимическую импедансную спектроскопию — метод, позволяющий в реальном времени отслеживать развитие микробной пленки и эффективность переноса заряда. Это позволило выявить, как меняется структура биопленки с течением времени, где возникают электрические потери и как состав сточных вод влияет на стабильность процесса. В перспективе исследователи планируют масштабировать технологию до пилотных и промышленных установок. Однако на данном этапе они сосредоточены на нескольких ключевых направлениях: улучшении материалов катода для снижения энергетических потерь, изучении возможности добавления специализированных бактерий, устойчивых к ингибирующим соединениям, а также использовании электрохимической импедансной спектроскопии как инструмента для оперативного контроля и управления электролизной ячейкой в реальных производственных условиях.

Читайте Insider

Журнал о кабельном бизнесе

Слушайте Kabel.FM

Первое кабельное радио!

Рекомендации по теме

Росатом обозначил пути развития направления сверхпроводящих материалов
Инновационная антенна для Арктики: новая технология укрепляет связь на Северном морском пути
Взгляд в будущее: масштабная замена кабельных линий на Нижнекамской ГЭС
Китайская компания готовит новый доступный электрокроссовер
Каким будет РИФ на острове Русский?
Завершилось строительство крупнейшей магнитной системы в мире
Ничто не останется незамеченным: произошла успешная аттестация световых маркеров для ЛЭП
ГК «Терра-Ток» реализовала 800 проектов по обустройству электрических сетей на базе шинопровода
Миссия выполнена: готов аналитический обзор по созданию опытно-промышленного термоядерного реактора ИТЭР за 15 лет своего существования