Abfälle nicht: Energie aus Müll und Abwasser

Vor hundert Jahren, Gas wurde von Fäulnis Abwasser gesammelt und verwendet, um Licht Laternen. Neue Technologien hoffen, dieses Konzept zu aktualisieren--klopfen Müll war gut als menschlicher Abfall--nach einer energiehungrigen Welt.

Eine vielversprechende Vorrichtung ist eine mikrobielle Brennstoffzelle genannt. Es macht Strom ähnlich einer Wasserstoff-Brennstoffzelle, aber es läuft aus Abwasser. Abwasser fressende Bakterien fahren einen chemischen Prozess, der erzeugt aktuelle und, als Bonus, hilft reinigen das Wasser.

Bruce Logan der Pennsylvania State University und seine Kollegen haben kleine mikrobiellen Brennstoffzellen gebaut, nicht größer als ein Bier kann, das kann verschiedene Geräte, darunter einen kleinen Ventilator macht.

"Die Leistungsdichte ist viel zu niedrig, um ein Auto zu laufen", räumte Logan. Aber wenn er skaliert werden kann, eine große mikrobielle Brennstoffzelle als eine Kläranlage funktionieren würde.

"Wenn Sie 100.000 Menschen und Sie ihre Abwässer behandeln, bis zu 2,3 Megawatt Dauerleistung, die ausreicht, um Strom für 1.500 Haushalte liefern, Du könntest", sagte Logan. Ein Megawatt beträgt 1 Million Watt.

Diese Energie könnte auch zur Ausführung der Kläranlage selbst, die wäre besonders vorteilhaft in den Entwicklungsländern, wo Strom manchmal Mangelware. Kläranlagen brauchen Energie zum Antrieb von Pumpen und Blase Sauerstoff durch das Abwasser, erklärte Logan.

Eine energieautarke Wasseraufbereitung Gerät ist auch etwas, das NASA interessiert ist. Bruce Rittman der Northwestern University ist derzeit eine mikrobielle Brennstoffzelle entwickeln, die auf bemannten Weltraummissionen genutzt werden könnte.

"Sie haben alles, was sich im Raum zu recyceln," sagte Rittman. "Sie wollen Essen und menschliche Abfälle zu erfassen, sowie Wasser zu recyceln."

Eine mikrobielle Brennstoffzelle hat einige Vorteile gegenüber der herkömmlichen Methode, einen anaeroben Fermenter, die das Methan sammelt, genannt "Biogas", die Bakterien rülpsen, wenn sie organisches Material in der Abwesenheit von Sauerstoff verbrauchen. Das Methan wird später verbrannt, einen Turbine-Generator zu drehen.

"Stattdessen der Umweg über den Zwischenschritt der Verbrennung, eine Zelle den Strom direkt," sagte Rittman.

Dieser direkte Weg bedeutet, dass eine mikrobielle Brennstoffzelle eine bestimmte Menge an Abwasser potenziell mehr Energie entziehen könnte. Es würde auch die Verschmutzung vermeiden, die Verbrennung von Methan entsteht.

Aber Rittman und Logan sind schnell hinzu, dass Zellen noch früh in der Entwicklung, Fermentern in Gebrauch, vor allem in Landwirtschaft Einstellungen sind höher als bei städtischen Kanalisation die Konzentration von organischem Material ist.

Allerdings gibt es ein Projekt, nützliche Produkte und Energie aus organischen Abfall der Stadt von San Francisco zu machen. Ingenieure an nahe gelegenen University of California, Davis, entwickelten einen Prototyp anaeroben Fermenter, die Rasen-Schnittgut und Nahrung verschlingt Fetzen, anstelle von Abwasser.

Der Prototyp soll diesen Herbst vorliegen, drei Tonnen Biomüll pro Tag 600 Kilowattstunden Strom - genug zu machen, zu 15 typische California Haushalte versorgen zu akzeptieren. Es gibt Pläne, um diese Trichter Energie in das Campus-Netzteil, aber recycelt.