Канадские ученые заставили бактерии производить электричество из человеческой мочи

В этом методе используются микробные топливные элементы (МТЭ), которые с помощью бактерий преобразуют органические отходы в электричество и обеспечивают «устойчивый и недорогой способ очистки сточных вод с одновременным получением энергии из обильного источника», говорится в заявлении Университета Макгилла.

Исследование Университета Макгилла позволило выяснить, какие концентрации мочи являются оптимальными для этого процесса.

«Хотя известно, что МТЭ очищают сточные воды и генерируют электричество, конкретное влияние различных концентраций мочи на их электрохимическую функцию, эффективность удаления загрязняющих веществ и поведение микробиологического сообщества до сих пор не до конца понятно, — сказал Виджая Рагхаван, соавтор исследования и профессор биоресурсной инженерии. — Это исследование устраняет этот пробел, систематически изучая, как различные пропорции мочи влияют на электрохимические и биологические характеристики МТЭ».

Исследователи построили четыре микробиологических топливных элемента и питали их смесями синтетических сточных вод и человеческой мочи с концентрацией 20, 50 и 75 процентов. Затем они более двух недель наблюдали за выработкой энергии, удалением загрязняющих веществ и эффективностью очистки воды, а также проводили электрохимические испытания.

Исследователи обнаружили, что более высокие концентрации мочи — от 50 до 75 процентов — улучшают выработку электроэнергии, а моча обеспечивает необходимые питательные вещества, которые помогают микробам расти.

Рагхаван сказал, что этот метод может быть использован для производства чистой энергии в таких условиях, как сельская канализация, лагеря для оказания помощи при стихийных бедствиях и сообщества, не подключенные к электросети.

«Использование мочи в качестве ресурса способствует устойчивой канализации и восстановлению питательных веществ, снижая нагрузку на системы пресной воды», — сказал он.

Рагхаван сказал в электронном письме The Gazette, что четыре используемых МТЭГ генерировали достаточно электроэнергии для питания светодиодной лампы.

Он отметил, что МТЭ можно соединять для получения более высокого напряжения, более высокого тока «или комбинации последовательных и параллельных соединений для достижения определенных требований к напряжению/току».

«В настоящее время МТЭ лучше подходят для … питания небольших датчиков … устройств мониторинга окружающей среды (и) исследовательских приложений с низким энергопотреблением», — сказал Рагхаван.