Nanotech coating zorgt voor 20 keer meer elektriciteit uit rioolwater

Ingenieurs van Oregon State University zijn er in geslaagd om een opmerkelijke voorgang te boeken in het proces om elektriciteit te gaan produceren uit rioolwater. Dit door een nieuw soort coating, die ze ontwikkeld hebben, te gaan gebruiken. Deze coating dient aangebracht te worden op de anoden van de microbiologische elektrochemische cellen. Deze coating bevordert het proces zodanig dat er tot 20 keer meer elektriciteit geproduceerd wordt. Deze vooruitgang brengt deze technologie een stap dichter naar commercieel gebruik. Deze technologie zorgt niet enkel voor elektriciteitsproductie maar terzelfder tijd wordt het rioolwater ook gezuiverd en verkrijgt men terug drinkbaar water.

De ingenieur stelden vast dat door de grafieten anodes te bedekken met een laagje goud er 20 keer meer elektriciteit geproduceerd wordt. In plaats van goud kan ook palladium gebruikt worden. Maar de extra elektriciteitsproductie is dan wel niet zo groot als met goud. Maar goud is vrij duur om te gebruiken voor deze toepassingen. Daarom zochten de ingenieurs naar een alternatief, namelijk bleek met een coating met ijzeren nanodeeltjes ongeveer even goed te werken.

Volgens de onderzoekers is dit een belangrijke stap richting commercieel gebruik van deze technologie. Er is wel nog verdere innovatie nodig voor het optimaliseren van de kathode-kamer. En ook moet het gedrag tussen de verschillende bacteriën aanwezig bij de proces beter onderzocht worden.

Bij deze technologie, worden bacteriën van biologisch afval in het rioolwater gebracht in de anode-kamer. Daar vormen deze bacteriën een bio-film op de anode. De bacteriën op deze bio-film nemen ze nutriënten en daardoor gaan ze groeien. Tijdens dit processen komen er elektronen vrij. Bij deze technologie is het rioolwater letterlijk de brandstof voor de elektriciteitsproductie.

Bij een andere, gerelateerde, technologie verloopt het proces een beetje anders. Maar ook bij deze techniek helpt de coating tot een grotere productie. Daarbij wordt namelijk waterstofgas geproduceerd in plaats van elektriciteit. Door het potentieel dat waterstofgas heeft om gebruikt te worden in wagens in de nabije toekomst, kijkt iedereen ook sterk uit naar verdere evolutie in deze technologie.

Deze technologie zal waarschijnlijk de grootste toepassingen kennen in de grote industriële waterzuiveringsinstallaties. Maar ook kan deze technologie toegepast worden in landelijke regio's waar boerderijen of dergelijke niet aangesloten zijn op het rioleringsnet en waar extra elektriciteit welkom is. Op dergelijke locatie is een conventionele zuiveringsinstallatie niet praktisch door het hoge energieverbruik. Maar met deze technologie komt daar verandering in.

Momenteel werd deze technologie enkel nog uitgetest op labo-schaal. Daarom houden de ingenieurs zich momenteel sterk bezig met de zogenaamde "up-scaling" projecten waarbij deze technologie steeds bij grotere installaties wordt uitgetest. Hierbij gaat men telkens opzoek naar nog verbeteringen zodat de kostprijs nog meer gedrukt kan worden.

via [oregonstate]