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2016年07月24日 星期日 放大 缩小 默认   
尿液发电 照亮厕所
小云
  正在西英格兰大学工作的几位西班牙研究人员研制了一种装置,借助细菌代谢让尿液发电。他们的试验柜安装在世界上规模最大露天音乐节之一的格拉斯顿伯里音乐节的一个公共小便池,发的电足够点其厕所的LED灯管,成功地照亮了自己(图,UWE)。而团队的最终目的则是提升发展中国家或发电能力有限地区(如难民营)的卫生设施。 

  成员之一的艾琳·美利奴介绍说,“原型的技术基于微生物燃料电池(MFC),它和普通电池一样有正极和负极。”

  发电装置包括收集尿液的容器,目前只能从男小便池收集。而在系统内部的阳极电极,聚集有特选的细菌,它们也作为催化剂,分解尿液中的有机物质。

  这个分解过程既释放质子,又释放电子,其中的质子从阳极穿过半透膜到阴极。而电子则走外部电路,在阴极发生氧还原反应,完成发电循环。上述过程发出的电力,足够点亮灯泡或LED管。

  艾琳强调,“我们的项目是针对发展中国家,以纳入其卫生设施,改善运行。除发电之外,这个系统还减少化学需氧量(COD);就是说,也在完成尿无害处理的部分工作。” 

  团队目前已进行过2个试验,一在西英格兰大学的校园,使用者数量有限;而在格拉斯顿伯里音乐节的装置每天约有一千名使用者。这个小便池门外标注着:“此处的尿液会得到很好的利用。”

  在两个实验中,产生的电力都用于照明安装小便器的隔间。前一原型包含288个微生物燃料电池单元,平均产生75毫瓦;音乐节的原型包括432个单元,平均产生300毫瓦。化学需氧量COD的去除率,校园版在95%以上,音乐节版在30%左右。

  至于“尿液电池”的造价,领衔研究的布里斯托尔生物能源中心主任扬尼斯·耶罗普洛斯教授透露,一个微生物燃料电池的成本约为1.5美元,拿音乐节原型的电池组而言,为650美元(约合人民币4300元),并不算贵。 

  团队正与乐施会等组织合作,计划在印度或非洲的一些地区测试这些尿发电装置。具体而言,是那些缺乏照明条件的难民营、社区、学校和公共厕所。“最终目的是使公共厕所自己有电照明,也可能照亮外界。在贫困地区,这有助于妇女和儿童的安全,她们可能不得不使用居所外的公共厕所。”耶罗普洛斯教授说。 

  研究团队得到盖茨基金会的资助,研究结果发表在《环境科学:水研究和技术》。     小云

     
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