Из бауманского пойдет "зеленая энергия"

Органические отходы сами по себе уже являются ценным ресурсом – они гниют, то есть окисляются, выделяя биогаз. В основном это метан, и его можно сжигать для обогрева помещений или для работы генератора, дающего электричество.
Именно так используют отходы сельского производства и домашние стоки десятки миллионов фермерских семей в Китае. Этот принцип применяют и в других странах.
Но можно поступить иначе - помещаем в емкость два электрода, и в ходе реакции окисления на них возникает разность потенциалов. Так получается биоэлектричество, напрямую из отходов. Главное – никаких двигающихся и трущихся деталей, а значит, установка не требует никакого ремонта, практически она вечная - только успевай подливать новые порции стоков!

Тягаться с природой трудно

В Калужском филиале МГТУ им. Баумана более пятнадцати лет занимаются изучением утилизации отходов, а в последние годы - созданием биоэлектрических устройств. Возглавляет тематику доцент Светлана Кусачева, кандидат биологических наук. Год назад в лаборатории микробиологии и биотехнологии уже был получен патент на биоэлектрохимическое устройство, и сейчас ведутся дальнейшие исследования по повышению его эффективности.
В этой работе участвует аспирант Игорь Сащенко, который доработал первоначальную конструкцию и создал мини-версию для лабораторных исследований. Еще будучи студентом, Игорь выиграл конкурс «УМНИК» с проектом технологии получения биоэлектричества для очистки сточных вод.
Сейчас КПД установки не слишком велик, около 8 процентов, но примерно таковы показатели аналогичных устройств, создаваемых учеными и других стран. С подогревом разложение идет интенсивнее. Отметим, что человек сегодня не в силах соперничать с живыми системами, где КПД биохимических реакций доходит до 40 процентов. А у нас полученной в лаборатории энергии хватает, чтобы зажечь небольшую лампочку. Если потребности больше, нужна батарея из нескольких устройств.
Светлана Александровна разъясняет:
- У нас реактор имеет мембрану, разделяющую катодную и анодную части, и напрямую вырабатывает электроэнергию. А обычный реактор дает газ, который нужно сжигать. Мы заливали в растительные отходы (как правило, это картофельные очистки) специально подобранные микробы, способные повысить эффективность разложения. Остановились на активном иле – он действует за счет живых организмов – простейших, микробов и даже червей. Одна наша студентка, Мария Демидкина, анализируя активность ила из разных водоемов Калужской области, нашла в Ульяновском районе пруд, где ил особенно активен. С его участием разлагаются и опавшие листья, и даже хвоя, а в общей сложности утилизируется более 70 процентов сухого остатка.
Работа ведется совместно с московским Институтом медико-биологических проблем и факультетом биологии МГУ. Мы думаем, что в первую очередь наша установка будет применима для чистки канализации – на водоканале, на стоках молочного завода и других предприятий, где есть органические отходы.

Как попасть в программу НТИ

Российская программа НТИ – Национальной технологической инициативы - нацелена на развитие самых перспективных отраслей ближайших одного-двух десятилетий. Среди них и альтернативная энергетика, и биотехнологии. На конкурс НТИ (в нашей области его координирует Агентство инновационного развития) калужские бауманцы подали заявку по проекту «Разработка и применение микробных топливных элементов в альтернативной энергетике».
Вообще по программе НТИ можно получить гранты в десятки и сотни миллионов рублей, но деньги дают не за красивые идеи, а за четкую перспективу продаж. Выиграть конкурс очень нелегко. Научная или учебная лаборатория имеют мало шансов, лучше всего для этого создать малое предприятие, ориентированное на коммерцию и имеющее убедительный бизнес-план. Одно из условий – наличие солидной базы для продвижения на рынок, поэтому комиссия порекомендовала авторам проекта доработать его.
Работа бауманцев продолжается, и мы еще услышим об их успехах.




В газете этот материал был опубликован под заголовком "Электричество – это отходы плюс бактерии"