เรียนรู้เกี่ยวกับพลังงาน
โดย:
SD
[IP: 190.2.132.xxx]
เมื่อ: 2023-07-08 16:05:12
เทคโนโลยีใหม่ที่พัฒนาขึ้นที่ OSU สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าต่อปริมาตรได้มากกว่าวิธีอื่นๆ ส่วนใหญ่ที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ถึง 10 ถึง 50 เท่า และผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าบางวิธีถึง 100 เท่า นักวิจัยกล่าวว่าในที่สุดสิ่งนี้อาจเปลี่ยนวิธีการบำบัดน้ำเสียทั่วโลก แทนที่กระบวนการ "ตะกอนเร่ง" ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งใช้มาเกือบศตวรรษ วิธีการใหม่นี้จะผลิตไฟฟ้าจำนวนมากในขณะที่ทำความสะอาดน้ำเสียอย่างมีประสิทธิภาพ การค้นพบนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน วารสาร Energy and Environmental Scienceซึ่งเป็นวารสารระดับมืออาชีพ ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจาก National Science Foundation Hong Liu รองศาสตราจารย์จาก OSU Department of Biological and Ecological Engineering กล่าวว่า "หากเทคโนโลยีนี้ทำงานในเชิงพาณิชย์ตามที่เราเชื่อว่าจะทำได้ การบำบัดน้ำเสียอาจเป็นผู้ผลิตพลังงานรายใหญ่ ไม่ใช่ต้นทุนด้านพลังงานมหาศาล" . "สิ่งนี้อาจส่งผลกระทบไปทั่วโลก ประหยัดเงินได้มหาศาล ให้การบำบัดน้ำที่ดีขึ้น และส่งเสริมความยั่งยืนของพลังงาน" ผู้เชี่ยวชาญประเมินว่าประมาณร้อยละ 3 ของ พลังงาน ไฟฟ้าที่ใช้ในสหรัฐอเมริกาและประเทศที่พัฒนาแล้วอื่นๆ ใช้ในการบำบัดน้ำเสีย และไฟฟ้าส่วนใหญ่ผลิตโดยเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อน แต่ลักษณะการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสีย หากใช้ให้เต็มศักยภาพ ในทางทฤษฎีแล้วสามารถให้พลังงานมากกว่าที่ใช้ในกระบวนการผลิตหลายเท่า โดยไม่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเพิ่มเติม นักวิจัยของ OSU รายงานเมื่อหลายปีก่อนเกี่ยวกับคำสัญญาของเทคโนโลยีนี้ แต่ในเวลานั้นระบบที่ใช้งานอยู่ผลิตพลังงานไฟฟ้าน้อยลงมาก ด้วยแนวคิดใหม่ - ระยะห่างระหว่างแอโนด-แคโทดที่ลดลง จุลินทรีย์ที่พัฒนาขึ้น และวัสดุตัวแยกแบบใหม่ ทำให้เทคโนโลยีนี้สามารถผลิตได้มากกว่า 2 กิโลวัตต์ต่อลูกบาศก์เมตรของปริมาตรเครื่องปฏิกรณ์ของเหลว ความหนาแน่นของพลังงานจำนวนนี้มากเกินกว่าสิ่งอื่นใดที่ทำกับเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ ระบบยังทำงานได้ดีกว่าวิธีอื่นในการสร้างกระแสไฟฟ้าจากน้ำเสีย โดยอิงจากการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งผลิตก๊าซมีเทน บำบัดน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และไม่มีข้อเสียด้านสิ่งแวดล้อมของเทคโนโลยีดังกล่าว เช่น การผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ไม่ต้องการ หรือการปล่อยก๊าซมีเทน ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพ Liu กล่าวว่า ขณะนี้ระบบ OSU ได้รับการพิสูจน์แล้วในระดับมากในห้องปฏิบัติการ และขั้นตอนต่อไปคือการศึกษานำร่อง ขณะนี้กำลังหาทุนสำหรับการทดสอบดังกล่าว เธอกล่าวว่าผู้สมัครที่ดีในตอนแรกอาจเป็นโรงงานแปรรูปอาหารซึ่งเป็นระบบกักกันที่ผลิตน้ำเสียบางประเภทอย่างสม่ำเสมอซึ่งจะให้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมาก การวิจัยอย่างต่อเนื่องควรพบการใช้จุลินทรีย์ที่จำเป็นอย่างเหมาะสมยิ่งขึ้น ลดต้นทุนวัสดุ และปรับปรุงฟังก์ชันของเทคโนโลยีในระดับการค้า นักวิทยาศาสตร์ของ OSU กล่าว เมื่อมีความก้าวหน้าเพื่อลดต้นทุนเริ่มต้นที่สูง นักวิจัยประเมินว่าต้นทุนการก่อสร้างของเทคโนโลยีใหม่นี้ควรเทียบได้กับระบบตะกอนเร่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน และแม้แต่แพงน้อยกว่าเมื่อขายไฟฟ้าส่วนเกินในอนาคต ใน. เทคโนโลยีนี้ทำความสะอาดสิ่งปฏิกูลด้วยวิธีที่แตกต่างจากแบคทีเรียที่ใช้ออกซิเจนในอดีตมาก แบคทีเรียออกซิไดซ์สารอินทรีย์และในกระบวนการนี้ ผลิตอิเล็กตรอนที่วิ่งจากขั้วบวกไปยังขั้วลบภายในเซลล์เชื้อเพลิง ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ของเสียอินทรีย์เกือบทุกชนิดสามารถนำมาใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าได้ ไม่เพียงแต่น้ำเสียเท่านั้น แต่ยังรวมถึงฟางหญ้า ของเสียจากสัตว์ และผลพลอยได้จากการประกอบกิจการต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมไวน์ เบียร์ หรือนม วิธีการนี้อาจมีคุณค่าเป็นพิเศษในประเทศกำลังพัฒนา ซึ่งการเข้าถึงไฟฟ้ามีจำกัด และการบำบัดน้ำเสียในพื้นที่ห่างไกลเป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้ ความสามารถของจุลินทรีย์ในการผลิตไฟฟ้าเป็นที่ทราบกันมานานหลายทศวรรษ แต่เพิ่งมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้การผลิตไฟฟ้าสูงพอที่จะนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้
- ความคิดเห็น
- Facebook Comments
