Группа ученых под руководством Брюса Логана из Университета штата Пенсильвания создали батарею, которая работает благодаря бактериям, живущим в канализационных стоках. Окисляя органические соединения, например, остатки пищи, попавшие в воду при мытье посуды, эти микробы вырабатывают электричество.
Группа Логана создала и испытала прототип устройства, представляющего собой трубку 15 сантиметров в длину и 6,5 сантиметров в диаметре. Этот прибор позволяет улавливать электроны, которые образуются в процессе жизнедеятельности канализационных бактерий, которые уже присутствуют в большинстве сточных вод и поедают органическое вещество. Эти паразиты поглощают все, начиная от канализационной воды и кончая остатками капусты, главным образом превращая это в углекислый газ: по мере того как они окисляют свою пищу, они отбирают электроны у органического вещества.
В состав батареи входит восемь графитовых стержней, идущих вдоль трубки и выступающих в роли отрицательных электродов. Положительным электродом является центральный стержень из пластика, углерода и платины. Во время откачивания сточных вод, бактерии задерживаются на поверхности графита, выделяя электроны в процессе окисления органических веществ в воде вокруг них, а платиновый электрод замыкает эту электрическую цепь, обеспечивая ток по проводам от графитовых стержней.
По словам ученых, чем больше площадь поверхности графитовых стержней, тем больше произведенной энергии. Команда университета Университета штата Пенсильвания пока смогла извлечь всего 150 милливатт на квадратный метр графитовой поверхности, но это не предел. «Мы полагаем, что сможем увеличить производство электроэнергии до уровня 1000 милливатт на квадратный метр», - полагает Брюс Логан. В этом случае достаточно небольшое устройство сможет, например, питать электрическую лампочку, хотя этого будет недостаточно для целого дома. «Мы продолжим работать над улучшением уровня производства электроэнергии», - говорит Логан.
Созданное устройство подталкивает паразитов к поеданию обильной пищи, состоящей из органических отходов, предоставляя им удобное место для выброса электронов которые они извлекают из пищи. В ходе работы «бактериальной батареи» грязная вода самоочищается, значительно упрощая обработку сточных вод. Превращение сточных вод в ценный экономический ресурс, полагают ученые, сделает элементарные санитарные условия более доступными для многих развивающихся стран.
Авторы открытия надеются, что в перспективе промышленно выпускаемую версию можно будет установить в каждом доме. Кроме всего прочего, это помогло бы сэкономить приличные деньги: ежегодный счет на обработку сточных вод в Соединенных Штатах в настоящее время составляет около 25 миллиардов долларов.
«Nature» 26.02.2004
