Система очистки сточных вод производит электричество и фильтрует воду

Исследователи из лаборатории профессора Вашингтонского университета в Сент-Луисе Чжэня (Джейсона) Хэ разработали интегрированную систему, которая одновременно очищает сточные воды и генерирует электроэнергию. Результаты испытаний на лабораторной установке опубликованы на обложке журнала Environmental Science: Water Research & Technology.

Система сочетает в себе принципы микробных топливных элементов и динамической мембранной фильтрации. Электрохимически активные бактерии, закреплённые на проницаемом аноде из проводящей углеродной ткани, разлагают органические вещества в сточных водах, производя электроны и, как следствие, электричество. Параллельно эта же конструкция работает как фильтр, удаляя 80–90% органических материалов, что делает воду пригодной для сброса в природу или для дальнейшей очистки под нужды технического водоснабжения.

Разработка важна для повышения энергоэффективности очистных сооружений. В США на водоподготовку и очистку сточных вод тратится 3–5% всей электроэнергии. По словам профессора Хэ, типичный процесс очистки потребляет около 0,5 кВт·ч на кубический метр, а новая система в теории может сократить это потребление вдвое или более. Ключевая цель системы — не столько производство энергии, сколько очистка воды и рекуперация питательных веществ, таких как азот и фосфор, для последующего использования в качестве удобрений.