סיקור מקיף

תאי דלק הפועלים על …. שתן

חוקרים מאוניברסיטת בריסטול בבריטניה פיתחו תאי דלק המספקים חשמל מקומי וניזונים מנוזל שעושים מאמצים גדולים כדי להיפטר ממנו במכוני הטיהור

תא דלק מבוסס שתן. איור: אוניברסיטת בריסטול
תא דלק מבוסס שתן. איור: אוניברסיטת בריסטול

תאי דלק הפועלים על שתן יוכלו לייצר חשמל תוך שימוש בחומרים מזינים שמקורם בפסולת אנושית וזו של בעלי חיים, אומרים חוקרים בבריטניה. הפיתוח עשוי להקל ולהוזיל את עלות הטיפול במי שפכים ולשמש מקור בלתי נדלה של אנרגיה לייצור מקומי.

הצוות, בראשותם של איואניס אירופולוס וג'ון גרינמן מהמעבדה לרובוטיקה בבריסטול, פיתח תאי דלק הפועלים על חיידקים microbial fuel cells (MFCs) המשתמשים בחיידקים כדי לפרק מולקולות אורגניות ולייצר חשמל. מדובר במולקולות הנמצאות בשתן כגון חומצה אורית, קריאטנין ופפטידים קטנים.

מציאת החיידק הנכון שיתאים למולקולות הללו היתה משימה קלה יחסית. מערכות לטיפול בשפכים משתמשות בחיידקים לצורך עבודתן מזה זמן רב. אך הנקודה החשובה, אומר אירופולוס היא שהתהליך הנוכחי הוא צרכן אנרגיה גדול, בעוד שהגישה של תאי דלק יכולה להפוך אותו לתהליך ייצור אנרגיה.

להשיג את השתן, דרש מתנדבים, זה היה אחד מאיתנו אך אינני רוצה להגיד מי מאיתנו.' אמר גרינמן.

החיידק יצר ביופילם מוצק בצד האנודה של תא הדלק, והעביר אלקטרונים לאלקטרודה כאשר החיידקים עיכלו וביצעו חילוף חומרים של מולקולות הדלק בשתן. הצוות גילה כי התאים הקטנים הגיעו לצפיפות אנרגיה גבוהה, ולכן הלכו על מיזעור והכפלה כדי לבנות מאגר של תאים. אמר אירופולוס. תא בודד יכול לייצר זרם של 0.25 מיליאמפר לשלושה ימים מ-25 מיליליטר של שתן, כך שמארז של מאות או אלפי תאים יכולים לפעול על כמות השתן המופקת בבתים, חוות או שירותים ציבוריים למשל. "בתחילה החלטנו לתת מענה לייצור חשמל זעיר ומקומי" אמר גרינמן.

13 תגובות

  1. אני לגמרי בעד מיחזור של הפסולת האנושית אבל יותר לחומרי דשן. להחזיר את הנוטריינטים שיצאו מהגוף חזרה לחקלאות. אני חושב שחלק קטן מהאנרגיה שמשמשת כיום לייצור מחדש של דשנים (כריית פוספטים,שינוע, ייצור אמוניה מחנקן אטמוספרי וכו') יכול להספיק למיחזור של רוב הפסולת שכיום הולכת מהשירותים ישר חזרה לים (וחלק כגזים חזרה לאטמוספירה) לפחות את המים מחזירים לחקלאות בישראל…

  2. אבל אני לא אשתין על המכונית שלי. אם כבר, אני אשתין על המכונית של האויב שלי, מה פתאום על שלי. והאויב שלי ישתין על המכונית שלי. כתוצאה מכך, המכונית שלו תסע הרבה יותר מהר מהמכונית שלי כי השתינה שלי כל כך הרבה יותר מוצלח משלו. אז מה הועילו חכמים בהשתנתם?

  3. First, the amount of energy in urine is rather low. But collecting bio-gas from the sewer treating facilities may be useful at the same level that bio-gas from trash mounds is collected and burned today to make electricity.

  4. לשרוף צואה לא מזהם יותר מאשר לתת לה להתפרק באופן טבעי לדעתי. ממילא הכל יכנס חזרה למחזור הטבע ובקטע הזה מדובר במשחק סכום אפס. נכון שהמערכת לא יעילה במיוחד, אבל יעילות היא לא תמיד המרכיב היחידי. גם סילוק ושמירה עם סביבה הם מרכיב. אז הפקת החשמל יכולה להיות תוצר לוואי שיפחית במעט מהעלויות הכלליות של הפרשות וסילוק צואה. כיום המצב, למיטב ידיעתי הוא, שהשפדן מזרים כמויות אדירות של בוצה לאן שהו. אולי אפילו לים. יש כאן ביומסה אדירה של פסולת נגישה ומי שישכיל להכנס לתחום הזה יעשה הון גדול.

    סבדרמיש, ההודעה שלך הייתה די דוחה…
    בברכת חברים,
    עמי בכר

  5. למעניין- בישראל יש השבה, ויש מקומות שמשתמשים בכך לדישון אך בגדול לשרוף דברים עבור חשמל זה לא רעיון חדש. לשרוף צואה מזהם הרבה יותר מאשר גז לדוגמא, וגם הרבה יותר יקר ככה"נ יהיה לאסוף את הכל..

  6. קודם כל, הגמלים הם צמחוניים, וזה משנה.

    שנית, הבדואים שרפו צואה, רק אחרי שהיא התייבשה.
    אם אתה רוצה לשרוף צואה אתה תצטרך מכונים שיפרידו את הצואה משאר הביוב ושטחי ענק עמוסי צואה שיאפשרו לה להתייבש (כמו ברכות הייבוש של ים המלח).
    מעבר לחוסר בשטחים ולריח הנורא, מדובר גם במקור למחלות ומפגע סביבתי נוראי.
    (אופציה שנייה היא לייבש את הצואה בתנורים, אבל אז אתה שוב משקיע אנרגיה לצורך קבלת אנרגיה).

    כמובן, ישנם גם שיקולי הזיהום.

  7. נשמע אדיר.
    בכלל, אני לא מבין למה לא משתמשים בביוב בשביל להפיק חשמל.

    הרי בדואים השתמשו פעם (ואולי חלקם גם היום) בצואה של גמלים כדי להפיק אש, אז למה לא להפיק אש ( ולהמירה לחשמל) מצואה אנושית?

  8. אני דווקא חשבתי על הפיתוח הבא והוא חבור השרותים עם ארון החשמל, אבל אשתי חושבת שהרעיון לא כל כך טוב, כי זה עשוי להפוך אותי במפץ גדול לענן של מסה אפלה, ולכן, עדיף להשתין ישר לתוך הקומקום החשמלי שבפעולת משוב יחזיר את החשמל לשאלטר.
    זה רעיון, וזה רעיון!
    נותר רק לעשות פיתוח קטן נוסף ואת הנאדים להפוך לריחנים בריח לבנדר. זה יחסוך לנו באירוסולים וישמור גם על שיכבת האוזון.
    אך איזה עולם יעיל
    לילה טוב גלקסיה
    (:))
    סבדרמיש יהודה

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

דילוג לתוכן