Namísto znečištění zdrojem energie. Nový systém filtruje splaškovou vodu a vyrábí z ní elektřinu

Je odpadová voda jen odpadem? Vědci z Washingtonské univerzity v St. Luis to vidí jinak. Vymysleli systém, který ji dokáže vyfiltrovat a zároveň tak vyrobit elektřinu. Pomůže snížit energetickou náročnost čištění vody a vrátit do ekosystému živiny obsažené ve splašcích.

Co je považováno za odpad, je jen věcí perspektivy. Takovou tezi razí profesor Zhen He z katedry energetického, environmentálního a chemického inženýrství na Washingtonské univerzitě v St. Luis. Organické materiály ve splaškové vodě jsou pro bakterie potravou, a mohou tak být využity k získání energie. „Bakterie tyto materiály milují a mohou je převést na věci, které můžeme použít,“ vysvětluje He. „Bioplyn je primárním zdrojem energie, který můžeme získat z odpadních vod; druhým je bioelektřina,“ dodává.

Bakterie se už k získávání energie z odpadové vody používají. Aby se dala zužitkovat také voda, a to buď k pití, nebo alespoň k závlaze a splachování, dali si vědci za úkol spojit proces filtrace a výroby energie. Integrovali proto filtrační systém do anody mikrobiálního elektrochemického systému. Ten obyčejně pracuje jako takzvaný mikrobiální palivový článek, jehož princip spočívá v rozkladu organické hmoty mikroby v anaerobním prostředí anody. Ve chvíli, kdy je do systému napumpována odpadová voda, zkonzumují bakterie organický materiál a vypustí elektrony, čímž vznikne elektrická energie.

Průlomem je použití propustné anody z vodivého uhlíkového materiálu, která funguje jako membrána a filtruje vodu. Tímto způsobem se podaří vyfiltrovat 80 až 90 procent organické hmoty a voda je dostatečně čistá na to, aby se dala použít k užitkovým účelům nebo vypustit zpět do ekosystému. Nově překonanou překážkou bylo použití bakterií, které přežijí v prostředí bez kyslíku. „Není to stoprocentně přirozené, protože vybíráme ty, které v tomto stavu mohou přežít,“ upřesňuje He.

Množství vyrobené energie zatím není příliš vysoké. Se systémem se tak počítá spíše při čištění vody a získávání živin než při snižování energetické stopy čističek vod. Dalším cílem je proto prodloužit životní cyklus materiálů ze splaškové vody tak, aby je bylo možné znovu použít. „Můžeme získat živiny také jako dusík nebo fosfor, jež se využívají jako hnojivo rostlin. Pouze když je dále nepoužíváme, stává se z nich odpad,“ vidí v technologii budoucnost jeden z jejích autorů.