使用回收的碳纤维垫,华威大学的研究人员已经能够从污水中为 Severn Trent 生产氢气,可用于为电动汽车提供动力。
废水处理对于去除病原体至关重要,但通常是非常耗能的——约占英国能源使用量的 3%,相当于 130 亿千瓦时。
研究人员通过使用微生物电解池,利用电磁微生物分解废水中的有机污染物,生产干净的水和氢气,设法减少了净化过程中使用的能源。
产生氢气的能力本身就很有价值,因为它可以出售给化学和塑料行业,或者用于氢燃料电池的能量存储或电动汽车。
尽管这项研究听起来很有希望,但它尚未开发成工业规模,因为阳极材料——用于分解有机污染物的反应——由石墨或碳制成,每平方米成本数百英镑。它们也只产生低速率的氢气。
然而,研究团队一直在通过寻找替代阳极材料和加工方法来改进该技术,并成功地将回收的碳纤维垫确定为替代阳极,每平方米仅花费 2 英镑——比现有的阳极材料便宜得多。
在对合成废水和真实废水中的碳纤维垫进行测试后,研究人员发现细菌在回收的碳纤维阳极上生长,与以前使用的材料相比,该阳极具有更好的耐温性并产生更多的氢气。
然后他们决定在 Severn Trent 的 Minworth 废物处理场试验他们的技术,在那里他们每天成功处理多达 100 升废水,去除水中 51% 的有机污染物和多达 100% 的悬浮固体,同时还产生比石墨材料多 18 倍的氢气(纯度为 100%)。
华威大学研究团队负责人 Stuart Coles 博士说:“我们对这项技术感到非常兴奋。通过从汽车和航空航天部门中提取废物,我们已经为一个长期存在的问题开发了一种循环解决方案。我们现在能够以比以往更低的成本以氢气的形式从废水中提取价值,而不仅仅是处理废水。
“这项工作的下一阶段是着眼于优化微生物电解槽的设计,并进一步降低水中污染物的含量。这反过来应该有助于产生更多的氢气!”
Severn Trent 的首席工程师 Bob Stear 补充说:“这项技术有可能创造一个更加循环的废水处理过程,这对于实现我们的长期可持续发展目标和净零计划至关重要。我们目前正在雷迪奇的试验台工厂扩大技术范围。”