Авторы новой системы придумали, как вырабатывать даровой водород в ходе самоподдерживающегося процесса, требующего в качестве сырья органические отходы, а также солёную и пресную воду.
Брюс Логан (Bruce Logan) и Ёунк Ким (Younggy Kim) из университета Пенсильвании продолжили начатую несколько лет назад тему микробных электролизёров.
Напомним, в таких аппаратах водород выдают бактерии, перерабатывающие органику. Но для преодоления так называемого барьера брожения микробам нужна была небольшая помощь — напряжение, подводимое извне. В противном случае вместо чистого водорода получаются его соединения.
Затраты электричества делают бактериальные электролизные ячейки не слишком привлекательными. Для преодоления этого недостатка три года назад китайцы скрестили бактериальный электролизный аппарат с микробными же топливными элементами.
А Логан и Ким решили пойти иным путём. Они вспомнили, что разность потенциалов можно получить, объединив анод, катод с мембраной между ними и подав в соседние полости морскую и речную воду. Перемещение ионов через ячейку создаст ток. (Генераторы на таком принципе мы уже видели.)
Новаторы из Пенсильвании соединили упомянутый выше принцип с технологией микробных топливных и электролизных элементов. Исследователи собрали сэндвич из пяти пар отсеков с солёной и пресной водой, добавив снаружи электроды.
В область анода изобретатели поместили бактерии, способные в ходе метаболических реакций (окисления ацетатов) выдавать электроны во внешнюю среду. Получилась «микробная электролизная ячейка на обратном электродиализе» (microbial reverse-electrodialysis electrolysis cell — MREC).
Опыт показал, что аппарат MREC способен производить топливо с темпом 0,8-1,6 м3 H2 на 1 м3 анолита в сутки при расходе морской и речной воды в количестве от 0,1 до 0,8 мл/мин.
Правда, при этом на катоде в качестве катализатора была использована платина. Замена её на более дешёвое вещество, сульфид молибдена (MoS2), привела лишь к некоторому снижению эффективности устройства. В первом случае КПД составлял 58-64%, а во втором — 51%. Насосные затраты оказались равны 1% от вырабатываемой (в виде водорода) энергии.
Как передаёт BBC News, авторы MREC уверены, что такие устройства пригодятся в очистке сточных вод, содержащих биоразлагаемую органику. Новые ячейки вырабатывали бы из грязной воды чистый водород без потребления электрической энергии извне.
(Результаты нынешнего опыта можно найти в статье в PNAS.)
КУДА смотрели рецензенты и все те [censored], допустившие это в печать??!
0,8 мл/мин * 60 * 24 = 1,152 л/сут.
ОТКУДА взялись кубометры????!
Теоретики хреновы... Пусть для начала попробуют промасштабировать свою ячейку раз в 10-100-1000, чтобы убедиться, что эффективность при масштабировании падает (!), и никак иначе.
И таки да: водород получали ещё сто лет (почти) назад с использованием клеток рода Clostridium. И сейчас получают. Но, видимо, они дают какой-то «грязный» водород — новость потрясающая воображение!
С уважением.
По числам — смотрите ссылку на статью. Полагаю, там смешаны разные понятия: общий поток электролита (считай воды с разными «добавками») через устройство и затраты той воды, что разлагается, давая выход водорода. А кубометр водорода (газа) — это в граммах ведь совсем ерунда. Так что может всё и сходится.
К сожалению, у меня нет доступа: добрые админы решили что-то улучшить и теперь, как и следовало ожидать, ничего не работает...
По теме:
1). Вы так до вечного двигателя договоритесь... ))
Чтобы продать что-то, надо сначала купить что-то. Если подвода электричества нет, то энергию клетки берут из обычных субстратов. Зачем тогда по вашему в среду кидают органические отходы??
2). При чём тут граммы?? Совершенно очевидно энти камрады умножили полученную у них в эксперименте на: 1000/1,152=868. Т.е. у них исходная (=реальная) производительность: 1600/868=1,84 л водорода с литра среды в сутки. Но это же как у всех... А вот если будут кубометры — тогда да!..
Дмитрий
Вы не поняли! Если среда подаётся со скоростью л/сут, то откуда по вашему в знаменателе результирующей производительности кубометры?.. Это риторический вопрос. Можете на него не отвечать.
Посмотрите, наконец, на фото ячейки: где вы наблюдаете кубовый реактор со средой?..
Да и прорывом тут не пахнет...
Прорыв в комбинации, как это часто бывает, в отдельных составляющих его нет.
З.Ы. Читаем внимательно: «MREC способен производить топливо с темпом 0,8-1,6 м3 H2 на 1 м3 анолита в сутки». Так что, если рассуждать про электролиз, то, как вы верно отметили, из 1 кубометра анолита должно получаться 1244 кубометров водорода (при н.у.).
На кубометр реактора суточный расход воды около литра, а не кубометра. И суточный выход с него — кубометр водорода.
Если вам сложно увязывать между собой литры воды и кубометры водорода, можно перейти к единицам массы. Но это, к сожалению, не решит проблемы путаницы кубометров с кубометрами в сутки.
Авторы дают производительность на КУБОМЕТР АНОЛИТА (!!), литрами там и не пахнет. И если Вы не можете этого осознать, пересчёт на граммы вам не поможет.
За сим откланиваюсь.
Так что пока — только перспективы...
Какая органика может разлагаться? Жиры, целлюлоза, белки?
Каков выход водорода из 1 кг гнилых яблок, например.
К чему это я: можно было бы посмотреть, что за культуру они используют, и, исходя из этого, прикинуть, что утилизируется лучше всего. Но обычно применительно к сточным водам эти вещества не дифференцируют и говорят о ХПК/БПК и органическом азоте.
С уважением.