Использование микроорганизмов для генерации электрической энергии – идея не новая, первые подобные работы появились более 40 лет назад. Однако большинство исследований так и не вышло за пределы лабораторий. В новом выпуске журнала Applied Energy рассказывается о «полевых» испытаниях особого типа подобных топливных элементов – грунтовых микробных ТЭ (soil microbial fuel cells, SMFCs). Функциональные стеки SMFC приспособили для очистки питьевой воды.
Исследователи из Великобритании и Бразилии запустили опытную площадку на северо-востоке Бразилии. Почва в таких элементах действует как электродный сепаратор и служит источником как электроактивных бактерий, так и органических веществ. Каждый SMFC генерирует мощность 0,4 мВт, которая увеличивается до 12,2 МВт за счет электрического подключения 16 SMFC параллельно, со стабильной производительностью в течение 140 дней работы. В начальной школе в Икапуи, на северо-востоке Бразилии, была установлена масштабная система, состоящая из стека из 64 SMFC, которая продемонстрировала способность очищать до пяти литров воды в день при интеграции с электрохимическим реактором.
«Демонстрируя внедрение из лаборатории в поле, наша работа обеспечивает эффективный маршрут для масштабируемости и практического применения стеков SMFC для выработки энергии и самоочищения воды в отдаленных районах», – пишут авторы.