(Phys.org)—Un team di ricercatori di diverse istituzioni in Cina ha sviluppato un anodo indipendente che può essere utilizzato per trasferire gli elettroliti dai batteri nelle acque reflue a una cella a combustibile microbica. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il team descrive come hanno costruito la loro sonda, la sua efficienza e i loro piani per migliorare il loro design.

Il trattamento dei rifiuti umani è un processo ad alta intensità energetica, con alcune stime che suggeriscono che rappresenta dal 3 al 5 percento di tutta l'elettricità consumata negli Stati Uniti. gli scienziati non sono stati in grado di trovare un modo per utilizzare i rifiuti per creare l'elettricità per trattarli, in un modo abbastanza efficiente da renderlo utile:gran parte della tecnologia attuale è incentrata sulla fermentazione e sulla combustione del metano che ne risulta, ma tale processo non è ancora abbastanza efficiente da giustificare l'uso in impianti di trattamento delle acque reflue reali. Un altro approccio è quello di creare celle a combustibile a base di acque reflue che funzionerebbero estraendo gli elettroliti batterici dai rifiuti e utilizzandoli per creare elettricità:questo è l'approccio adottato dal team in Cina.

Il nuovo anodo si basa su un aerogel di grafene 3D decorato con nanoparticelle di platino:il team lo descrive come una "struttura macroporosa favorevole all'immobilizzazione dei microrganismi e al trasporto efficiente di elettroliti". In laboratorio sembra un po' un grumo di pomice, la superficie porosa offre più superficie. Il team ha testato prima la sonda con acqua infestata da Shewanella oneidensis batteri, notando come i batteri si sono depositati nei pori dell'anodo. Lo hanno ulteriormente testato con una cella a combustibile microbica e campioni di acque reflue prelevati da un vero impianto di trattamento delle acque reflue, e ha dimostrato che la sonda ha funzionato come progettato utilizzando l'energia risultante richiesta dalle acque reflue per alimentare un piccolo timer da cucina digitale.

Il gruppo di ricerca riconosce che il loro processo non è ancora abbastanza efficiente per l'uso pratico, ma suggerisce che la loro sonda è una dimostrazione di quella che potrebbe diventare una vera applicazione. Ulteriori ostacoli da superare includeranno la sostituzione del platino con qualcosa di molto meno costoso, e trovare un modo per rendere la sonda abbastanza resistente da durare per anni immersa nelle acque reflue grezze.

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