En mindre spild måde at håndtere spildevand på

Et israelsk firma kaldet Emefcy har udviklet en proces, der lover at mindske energiudledningen af ​​spildevandsrensning. I denne uge investerede Energy Technology Ventures - et joint venture mellem GE, NRG Energy og ConocoPhillips - i virksomheden, hvilket markerer venturets første investering nogensinde i en ikke-amerikansk virksomhed.

Konventionel spildevandsrensning bruger 2 procent af den globale strømkapacitet, omkring 80.000 megawatt, til en pris på 40 milliarder dollars om året.

Ved at bruge konventionel mikrobiel brændselscelleteknologi og sin egen proprietære konstruktion høster Emefcy energi fra spildevand og genererer nok til at drive hele behandlingsprocessen. I behandlingen af ​​særligt kulstofrigt industrispildevand, siger virksomheden, producerer processen overskydende elektricitet, der med overskud kan føres tilbage til nettet.

I mikrobielle brændselsceller oxiderer naturligt forekommende mikroorganismer spildevand. En anode og katode, placeret i en kritisk afstand fra hinanden i vandet, skaber et elektrisk kredsløb fra elektronerne opnået fra denne oxidation.

Ely Cohen, Emefcys vicepræsident for marketing, siger, at virksomhedens proces reducerer de samlede omkostninger til spildevandsrensning med 30 til 40 procent ved at eliminere forbrug på energi og reducerer også mængden af ​​slam, der skal transporteres væk bagefter, med op til 80 procent.

Traditionel spildevandsrensning involverer at tvinge luft gennem vandet for at lufte det. Dette er også vigtigt for de mikrobielle cellers aktivitet. Emefcy udsætter mere spildevand for luft, men uden den energikrævende proces med at pumpe luft gennem vandet. I stedet strømmer spildevandet gennem en biogen reaktor lavet af rør på 1,7 meter i diameter og fire meter høje. Inde i rørene strømmer vand og luft ved siden af ​​hinanden adskilt af en membran.

Reaktoren er opdelt i to områder, siger Emefcy CEO Eytan Levy. I et område er der meget spildevand, men der er ingen luft. I det andet område er der luft, men intet spildevand. Disse to områder er adskilt af en membranvæg, og begge områder er forbundet med en elektrisk ledende overflade, hvorpå bakterierne vokser.

Elektronerne produceret af bakterierne strømmer mod ilten i luften gennem nanotråde lavet af naturligt forekommende hårlignende fremspring, der findes på overfladen af ​​mikroberne. Under disse reaktorforhold udvikler bakterierne evnen til at omdanne disse pili til at blive elektrisk ledende, og det opfører sig ligesom en metaltråd, siger Levy.

De anvendte elektroder er lavet af en belagt plast, hvilket gør dem billigere og nemmere at vedligeholde.

Hver stak kan behandle 10 kubikmeter spildevand om dagen og har en planlagt levetid på 15 år. Stabler kan tilføjes på modulbasis, hvilket undgår behovet for en stor forhåndsinvestering i infrastruktur. Emefcy håber at begynde industriel produktion i denne måned, med det første salg målrettet til begyndelsen af ​​2012.

Itamar Willner, professor ved Institute of Chemistry ved Hebraw University, og forfatter til en nylig gennemgang af biobrændselscelleteknologi i tidsskriftet Brændstofceller , siger, at det fortsat er en udfordring at bruge mikrobielle brændselsceller til dekontaminering af spildevand.

Der er en enorm forskel på et demosystem og opskalering til tusindvis af tons spildevand, og en forskel på kunstigt forurenet vand, der bruges til laboratorietests, og den virkelige verden, hvor man har forskelligt affald og forskellige materialer, siger Willner.

Lital Alfonta, en assisterende professor ved Institut for Bioteknologiteknik ved Ben-Gurion University, som udvikler genetisk manipulerede mikrobielle brændselsceller, siger, at der har været voksende begejstring på internationale konferencer over de fremskridt, som Emefcy har gjort.

De bruger meget billige materialer, der stadig giver dem den højest mulige effekt, siger Alfonta. De forbedrede også tilgangen enormt ved at stable deres elektroder, hvilket gav et meget højere overfladeareal.

Men Alfonta siger, at 80 procent af den energi, der genereres af mikroberne, går tabt i processen, fordi elektronerne aldrig når elektroderne. Hun forsker i, om mikroberne kan gensplejses til at forbedre effektiviteten af ​​elektronoverførslen mellem mikroorganismen og brændselscellens elektrode.

For øjeblikket vil Emefcy være tilfreds, hvis deres stakke viser sig at være energineutrale med lidt overskud fra den industrielle spildevandsrensning.

Hvis du er en organisation, der leder efter vedvarende energi, så kom ikke til os, siger Cohen. Gå til vinden. Gå til solenergi. Hvis du har et spildevandsproblem, så kom til os, så finder vi en måde, der er meget omkostningseffektiv og til en vis grad endda kunne være en energipositiv løsning.

skjule