Новое устройство, которое использует только солнечный свет и сточные воды для получения водорода, может обеспечить устойчивый источник энергии при одновременном повышении эффективности очистки сточных вод.
Исследовательская группа под руководством Ята Ли, адъюнкт-профессора химии в Университете Калифорнии, Санта-Крус, США, разработала новое устройство и рассказало с своих результатах в статье, опубликованной в журнале American Chemical Society.
Гибридное устройство объединяет микробные топливные элементы и определенный тип солнечных батарей, которые называются фотоэлектрохимической ячейкой. Биологически вырабатываемая электроэнергия помогает солнечным батареям в процессе расщепления воды (электролиз), который приводит к выработке водорода и кислорода.
По отдельности оба компонента системы уже используются для получения газообразного водорода. При совместном использовании они требуют небольшого дополнительного напряжения, чтобы преодолеть энергетический барьер. Необходимость добавления электрического силового элемента значительно увеличивает стоимость и усложняет это устройство при использовании в больших масштабах. Для сравнения, новое гибридное устройство является полностью автономным, так как объединяет энергию из органических веществ и солнечный свет, которого достаточно для электролиза воды. По сути, это устройство можно рассматривать как самодостаточную «био-батарею», которая обеспечивает дополнительное напряжение и энергию, чтобы производить генерацию водорода.
При подаче сточных вод и использовании солнечной батарее и в качестве стимулятора, устройство продемонстрировало непрерывное производство газообразного водорода при средней скорости 0,05 м3/сутки. В то же время, мутные сточные воды стали намного прозрачнее. В настоящее время ученые планируют создать более мощное устройство объемом в 40 литров, которое бы смогло работать со сточными водами в городских условиях в непрерывном режиме.
