تصميم خلية وقود تعمل بالتربة من أجل نظام معالجة مياه ميسور التكلفة

أظهر فريق من المهندسين الكيميائيين والكهربائيين إمكانات "خلايا الوقود" البسيطة والمنخفضة التكلفة.

على ميكروبات التربة" (SMFC) المدفونة في الأرض لتشغيل مفاعل كهروكيميائي يعمل على تنقية المياه.

المفهوم ، الذي أثبتته التجربة بالفعل ، كانأظهر خلال التجارب الميدانية في شمال شرق البرازيل. اتضح أن SMFCs قادرة على تنقية حوالي ثلاثة لترات من الماء يوميًا ، وهو ما يكفي لتلبية احتياجات الشخص اليومية من المياه.

تم إجراء الاختبارات في Icapui ، وهي قرية صيد ،تقع في منطقة نائية شبه قاحلة حيث مياه الأمطار هي المصدر الرئيسي لمياه الشرب والوصول إلى شبكة كهرباء موثوق بها محدود. يجب معالجة مياه الأمطار بالكلور حتى تكون صالحة للشرب. ومع ذلك ، فإن المعالجة بالكلور غير المنضبط لا تسبب فقط طعمًا ورائحة كريهة ، ولكنها أيضًا تشكل خطورة على صحة الإنسان. هذا هو السبب في أن العلماء المحليين كانوا يبحثون عن طرق آمنة لتنقية المياه.

تولد SMFCs الطاقة من خلال التمثيل الغذائينشاط بعض الكائنات الحية الدقيقة (الإلكتروجين) الموجودة بشكل طبيعي في التربة ، والتي تكون قادرة على نقل الإلكترونات خارج خلاياها.

النظام نفسه يتكون من اثنين من الكربونتقع الأقطاب الكهربائية على مسافة ثابتة من بعضها البعض (4 سم) ومتصلة بدائرة خارجية. القطب الموجب ، القطب الموجب ، مغمور في التربة ، والآخر ، الكاثود ، يتعرض للهواء على سطحه.

تملأ البكتيريا الكهربية السطحالأنود والمركبات العضوية "الممتصة" الموجودة في التربة ، تولد الإلكترونات. يتم نقل هذه الإلكترونات إلى القطب الموجب وتنتقل إلى القطب السالب عبر دائرة خارجية لتوليد الكهرباء.

لاحظ العلماء أن عنصرا هاما من عناصرهممشروع تنقية المياه الآمنة والاقتصادية هو التدريب على التقنيات الجديدة. تم تنفيذ العمل الميداني مع طلاب المدارس الابتدائية ومعلميهم في منطقة إيكابوي، البرازيل التي تعاني من مشاكل. وتم تدريبهم على مبادئ التشغيل وتركيب وصيانة النظام.

يتعرف طلاب EEF Professora Mizinha من مدرسة Icapuí الابتدائية بالبرازيل على خلايا الوقود لميكروبات التربة. الائتمان: جامعة باث

اقرأ أيضا

انتهت المهمة السنوية في القطب الشمالي والبيانات مخيبة للآمال. ما الذي ينتظر البشرية؟

اكتشف العلماء سبب كون الأطفال هم أخطر حاملي COVID-19

تم العثور على عش الدبابير القاتلة الآسيوية وتدميرها في الولايات المتحدة الأمريكية