Kurita Water Industries sẽ tạo ra điện từ nước thải nhà vệ sinh bằng cách sử dụng pin nhiên liệu vi khuẩn
Thiết bị thử nghiệm trình diễn và thiết bị điện đang hoạt động
(Nguồn: Kurita Water Industries)
Pin nhiên liệu vi khuẩn
(Nguồn: Kurita Water Industries)
Kurita Water Industries đã thông báo vào ngày 19 tháng 12 rằng họ đã tiến hành thử nghiệm trình diễn vào tháng 11 về "pin nhiên liệu vi khuẩn" mà họ hiện đang phát triển, sử dụng một pin quy mô đầy đủ (pin đơn) để xử lý nước thải thực tế và đã thành công trong việc liên tục vận hành thiết bị điện bằng điện được tạo ra.
Pin nhiên liệu vi khuẩn sử dụng "vi khuẩn tạo điện", các vi sinh vật có khả năng giải phóng electron khi chúng phân hủy chất hữu cơ trong nước thải, để chuyển đổi trực tiếp chất hữu cơ trước đây là bùn thành điện. Ngoài việc giảm mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải CO2 liên quan đến xử lý nước thải, chúng cũng được kỳ vọng sẽ được sử dụng để thu năng lượng, tạo ra và sử dụng điện từ nước thải và các chất thải khác.
Kurita Water Industries đã thành công trong việc mở rộng quy mô các tế bào nhiên liệu vi khuẩn lên kích thước đầy đủ trong một thí nghiệm trình diễn xử lý nước thải bằng cách sử dụng chất lỏng tổng hợp mô phỏng nước thải vào năm 2022. Trong thí nghiệm trình diễn này, họ đã cố gắng liên tục vận hành thiết bị điện chỉ bằng điện thu được từ nước thải thực tế, với mục đích thương mại hóa công nghệ này cho mục đích thu năng lượng.
Tại một khu cắm trại ở Thành phố Saikai, Tỉnh Nagasaki, với sự hợp tác của Nishimu Electronics Co., Ltd. (Thành phố Fukuoka), một bồn cầu xả tự xử lý "TOWAILET", có chức năng lọc chất thải của con người và tái chế thành nước để xả, đã được kết hợp với một tế bào nhiên liệu vi khuẩn hiện đang được phát triển. Một phần nước thải từ nhà vệ sinh được TOWAILET xử lý đã được cung cấp cho tế bào nhiên liệu vi khuẩn và điện tạo ra được sử dụng để cung cấp năng lượng cho đồng hồ kỹ thuật số, chạy bằng ba pin AA và màn hình chiếu sáng gồm 60 đèn LED.
Kết quả là, trong suốt thời gian thử nghiệm, điện được tạo ra ở mức 0,6 đến 0,8Wh/g COD Cr (nhu cầu oxy hóa học) trên một đơn vị chất hữu cơ được loại bỏ khỏi nước thải và thiết bị điện đã được vận hành liên tục thành công. Ngoài ra, do cải tiến đối với ô phát điện, công suất phát điện trên mỗi ô trong thời gian thử nghiệm đã đạt mức tối đa là 550W/m3, cao hơn gấp đôi so với thí nghiệm trình diễn năm 2022.
Dựa trên hoạt động liên tục của thiết bị điện được xác nhận trong các thử nghiệm trình diễn, Kurita Water Industries sẽ khám phá việc sử dụng hệ thống này làm nguồn điện chung trong thời điểm xảy ra thảm họa. Ngoài ra, công ty sẽ tiếp tục phát triển công nghệ cho nhiều ứng dụng khác nhau thông qua các thử nghiệm trình diễn dài hạn trên nước thải thực tế từ các nhà máy và các cơ sở khác. Công ty đặt mục tiêu đưa hệ thống vào sử dụng thực tế vào khoảng năm 2030.
