Entwickelte eine bodenbetriebene Brennstoffzelle für ein erschwingliches Wasseraufbereitungssystem

Ein Team von Chemie- und Elektroingenieuren demonstrierte das Potenzial billiger, einfacher "Brennstoffzellen"

auf Bodenmikroben (SMFCs), die im Boden vergraben sind, um einen elektrochemischen Reaktor anzutreiben, der Wasser reinigt.

Das Konzept, das bereits durch Erfahrung bewiesen wurde, wurdedemonstriert während Feldversuchen im Nordosten Brasiliens. Es stellte sich heraus, dass SMFCs in der Lage sind, etwa drei Liter Wasser pro Tag zu reinigen, was ausreicht, um den täglichen Wasserbedarf einer Person zu decken.

Die Tests wurden in Icapui, einem Fischerdorf, durchgeführt.Das Hotel liegt in einem abgelegenen halbtrockenen Gebiet, in dem Regenwasser die Haupttrinkwasserquelle ist und der Zugang zu einem zuverlässigen Stromnetz begrenzt ist. Regenwasser muss chloriert sein, um trinkbar zu sein. Eine unkontrollierte Chlorierung verursacht jedoch nicht nur unangenehmen Geschmack und Geruch, sondern ist auch gefährlich für die menschliche Gesundheit. Aus diesem Grund suchten lokale Wissenschaftler nach sicheren Methoden zur Wasserreinigung.

SMFCs erzeugen Energie durch Stoffwechseldie Aktivität bestimmter Mikroorganismen (Elektrogene), die natürlicherweise im Boden vorhanden sind und Elektronen außerhalb ihrer Zellen transportieren können.

Das System selbst besteht aus zwei KohlenstoffElektroden in einem festen Abstand voneinander (4 cm) und an einen externen Stromkreis angeschlossen. Eine Elektrode, die Anode, ist in den Boden eingetaucht, und die andere, die Kathode, ist auf ihrer Oberfläche Luft ausgesetzt.

Elektrogene Bakterien füllen die OberflächeAnode und "absorbierende" organische Verbindungen, die im Boden vorhanden sind, erzeugen sie Elektronen. Diese Elektronen werden zur Anode übertragen und wandern über einen externen Stromkreis zur Kathode, wodurch Elektrizität erzeugt wird.

Ein wichtiges Element ihres Projekts für eine sichere und wirtschaftliche Wasseraufbereitung ist die Ausbildung in neuen Technologien, so die Wissenschaftler.Die Feldforschung wurde gemeinsam mit Grundschülern und ihren Lehrern in der Unruheregion Icapui, Brasilien, durchgeführt.Sie wurden in den Grundlagen der Bedienung, Installation und Wartung des Systems geschult.

Die EEF-Schüler Professora Mizinha von der Icapuí-Grundschule in Brasilien lernen die Brennstoffzellen von Bodenmikroben kennen. Bildnachweis: University of Bath

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