Бактерии помогут обеспечить человечество водородом
Водород рассматривается как один из самых перспективных вариантов топлива для автомобилей после того, как запасы нефти на Земле иссякнут. Проблема только в том, как эффективно получать водород из воды или другого органического материала.
Учёные из Michigan State University предложили отличный способ (PDF), который на первый взгляд напоминает вечный двигатель. Подключаете коробку с бактериями к канализации — и получаете «вечный» источник водорода. Он будет до тех пор, пока в трубе не закончатся отходы жизнедеятельности, а они вряд ли закончатся в обозримом будущем.
Известно, что если разделить чистую воду и солёную воду полупроницаемой мембраной, то возникнет слабый ток за счёт движения ионов из ёмкости с солёной водой в ёмкость с чистой водой. Ток настолько слабый, что его никак не достаточно для электролиза воды, даже если ставить несколько мембран одну за другой. Известно также, что некоторые бактерии тоже способны генерировать слабый ток, окисляя органические материалы и избавляясь от электронов. Но если рассматривать этот процесс в отдельности, то такого тока тоже слишком мало для какого-то промышленного применения.
Американские биохимики предложили объединить оба способа в одном — сконструировать цепочку из осмотических мембран, а на последнем аноде задействовать бактерий. Оказалось, что если обеспечить бактерий достаточным количеством органического материала (учёные использовали ацетат), то этой «электроустановки» вполне достаточно, чтобы освободить атомы водорода из молекул воды.
Учёные провели опыты и убедились, что водород производится непрерывным потоком до тех пор, пока не заканчивается запас ацетата.
Эффективность установки довольно впечатляющая. Если посчитать, получается, что 85% энергии сгорания водорода получена от осмотических сил, и только 15% — из органического топлива. Прокачка воды по системе потребляет всего 1% всего запаса энергии, так что эта установка вполне может работать в режиме постоянного цикла, самостоятельно прокачивая воду и выдавая готовый запас водорода. Нужно только найти способ автоматически снабжать её сырьём. Например, это могут быть отходы из канализации — бактерии весьма неразборчивы в смысле питания. То есть подключая такой осмотическо-бактериальный модуль к канализации, на выходе мы получим запас водорода и, как бонус, почти полное уничтожение отходов.
Плохая новость лишь в том, что эта чрезвычайно эффективная система требует использования дорогого катода на основе платины. Авторы научной работы пробовали использовать катод из более дешёвого молибденового сплава, но эффективность сильно упала. Учёные предполагают, что в будущем можно будет найти дешёвый материал для катода, но пока что они такой материал найти не смогли.
via Ars Technica
Учёные из Michigan State University предложили отличный способ (PDF), который на первый взгляд напоминает вечный двигатель. Подключаете коробку с бактериями к канализации — и получаете «вечный» источник водорода. Он будет до тех пор, пока в трубе не закончатся отходы жизнедеятельности, а они вряд ли закончатся в обозримом будущем.
Известно, что если разделить чистую воду и солёную воду полупроницаемой мембраной, то возникнет слабый ток за счёт движения ионов из ёмкости с солёной водой в ёмкость с чистой водой. Ток настолько слабый, что его никак не достаточно для электролиза воды, даже если ставить несколько мембран одну за другой. Известно также, что некоторые бактерии тоже способны генерировать слабый ток, окисляя органические материалы и избавляясь от электронов. Но если рассматривать этот процесс в отдельности, то такого тока тоже слишком мало для какого-то промышленного применения.
Американские биохимики предложили объединить оба способа в одном — сконструировать цепочку из осмотических мембран, а на последнем аноде задействовать бактерий. Оказалось, что если обеспечить бактерий достаточным количеством органического материала (учёные использовали ацетат), то этой «электроустановки» вполне достаточно, чтобы освободить атомы водорода из молекул воды.
Учёные провели опыты и убедились, что водород производится непрерывным потоком до тех пор, пока не заканчивается запас ацетата.
Эффективность установки довольно впечатляющая. Если посчитать, получается, что 85% энергии сгорания водорода получена от осмотических сил, и только 15% — из органического топлива. Прокачка воды по системе потребляет всего 1% всего запаса энергии, так что эта установка вполне может работать в режиме постоянного цикла, самостоятельно прокачивая воду и выдавая готовый запас водорода. Нужно только найти способ автоматически снабжать её сырьём. Например, это могут быть отходы из канализации — бактерии весьма неразборчивы в смысле питания. То есть подключая такой осмотическо-бактериальный модуль к канализации, на выходе мы получим запас водорода и, как бонус, почти полное уничтожение отходов.
Плохая новость лишь в том, что эта чрезвычайно эффективная система требует использования дорогого катода на основе платины. Авторы научной работы пробовали использовать катод из более дешёвого молибденового сплава, но эффективность сильно упала. Учёные предполагают, что в будущем можно будет найти дешёвый материал для катода, но пока что они такой материал найти не смогли.
via Ars Technica
