TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES:Las nuevas células de combustible microbianas podría reducir el lodo y la generación de electricidad, mientras que ayudar a agua limpia
Una célula microbiana de combustible nuevo crea energía durante el tratamiento de aguas residuales y también reduce enormemente la cantidad de lodo producido. Con sede en Israel compañía, Emefcy, nombrada como una obra de teatro en el acrónimo de célula de combustible microbiana (MFC), comienza con el mismo principio que la mayoría de tratamiento de aguas residuales, el agua se airea para que las bacterias en el líquido de descanso el material orgánico en un conjunto cerrado de envases conoce como un biorreactor.
"Nosotros no inventamos nada científicamente nuevo", dice Ely Cohen, vicepresidente de marketing y desarrollo empresarial para la empresa de cuatro años de edad.
El factor de la novedad: en lugar de utilizar electricidad para empujar el aire en el agua, Emefcy utiliza un filtro permeable que permite que el aire en, pero no deja líquido hacia fuera, muy similar a cómo funciona un pañal. La membrana de plástico de polietileno, de forma similar a los materiales utilizados en la construcción, rodea la cámara de celda de combustible en el que flujos de aguas residuales.
Dentro de la célula de combustible, Emefcy engatusa bacterias anaerobias, principalmente Shewanella oneidensis y sulfurreducens Geobacter, para liberar los electrones en un medio ambiente libre de oxígeno. El flujo de electrones a un ánodo y luego en un circuito de cátodos en una cámara separada en el exterior de la membrana. Los electrones permitir que los cátodos de carbono reacciona con el oxígeno para formar dióxido de carbono.
El lado práctico de la célula de combustible Emefcy se refiere a la ingeniería de materiales: tanto el ánodo y el cátodo están hechos de una tela de carbono que actúa como un conductor. Los metales preciosos han sido utilizados como materiales conductores en pilas y otros tipos de células de combustible , pero son demasiado caros para usar en una escala comercial en las células de combustible microbianas.
Para un típico papel reciclado fábrica, un combustible Emefcy módulo de célula, que es aproximadamente del tamaño de un metro cúbico, podría tratar aproximadamente tres metros cúbicos por día de aguas residuales, dependiendo de la cantidad de materia orgánica presente, según Cohen y sobre los módulos puede escalarse para satisfacer las necesidades de mayores o menores plantas .
Las bacterias se comen una gran cantidad para producir electricidad y vivir una vida más larga ya que el entorno está optimizado para su supervivencia, por lo que los lodos se puede reducir en un 80 por ciento, dice Cohen. Alrededor de cuatro vatios de electricidad se producen por cada kilogramo de materia orgánica que las bacterias consumen. La cantidad de electricidad generada no se exactamente el poder del pueblo entero, o incluso toda la planta de procesamiento, pero se puede compensar la energía que se utiliza para limpiar el agua.
"La energía que no consume es más importante que la electricidad que podrían producir", dice el ingeniero ambiental Bruce Logan de la Universidad Estatal de Pennsylvania, un asesor Emefcy.
Las plantas de aguas residuales municipales e industriales representan cerca del 2 por ciento de la energía eléctrica anual utilizada en los EE.UU., pero los métodos de tratamiento se han mantenido prácticamente sin cambios durante décadas. En los sistemas tradicionales, la mayor parte de la alimentación entra en el bombeo de aire a través del agua de modo que las bacterias en el agua puede crecer y consumir material orgánico que queda después de las partículas más grandes se han eliminado. Otra parte sustancial de la energía se va en camiones de distancia de los lodos sobrantes, que casi siempre terminan en los vertederos.
La tecnología Emefcy tiene sus limitaciones. La pila de combustible es ideal para las aguas residuales con alto contenido de materia orgánica, en su mayoría de aguas residuales de la agricultura y el procesamiento de alimentos en lugar de los municipios.Logan calcula que las cantidades de alimentos y bebidas de aguas residuales aguas residuales domésticas de igualdad, y de los animales y las aguas residuales agrícolas es más que los otros dos mercados combinados. Cohen dijo que la industria de los aditivos alimentarios, en particular, puede convertirse en un mercado muy atractivo para la tecnología.
La reducción de lodos y el cumplimiento normativo también son motores importantes para la industria de alimentos y bebidas, que está impulsando a más compañías a aguas residuales de proceso en el sitio en lugar de simplemente enviar directamente a las instalaciones municipales de tratamiento, según un informe de Global WaterIntelligence (GWI), una industria del agua la firma de investigación con sede en Inglaterra. Con la regulación cada vez mayor, la tecnología Emefcy podría convertirse en atractivo para este mercado también.
