细菌是出色的污水处理者。污水对于人类来说是废物,但对于某些细菌来说是食物。所以细菌在污水处理厂中起着关键作用。但工厂的运营成本也很高,因为我们通常利用好氧菌来分解污水中的杂质,这意味着要用气泵为污水通气,而这一过程的成本非常高昂。

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“这不是唯一的办法。”马修o西尔弗 (MatthewSilver) 说。西尔弗是美国马萨诸塞州 公司联合创始人兼首席执行官。他的公司已经开发出新的清洁工业污水的方法,这个方法产生的能量比消耗得多。

“我们的想法很可能成功,西尔弗说,“因为工业污水往往充满能量。例如,乳制品行业排放的工业污水可能富含碳水化合物和蛋白质。而且,我们所处理的复杂碳水化合物,基本上算是一种燃料。

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Cambrian Innovation 公司的污水处理系统很依赖厌氧菌(可以在缺氧的环境下生存的细菌):这节省了运行空气泵的成本。这套系统的一部分是具有“电活性”的细菌,比如地杆菌和希瓦氏菌,它们会“吃”掉水中的废料,排出电子和其他带电粒子。

而系统的另一部分是可以生产甲烷的细菌,它们会把带电粒子作为能量来源,将二氧化碳转化为甲烷。西尔弗说:“然后,燃烧甲烷可以产生热量或电能。利用细菌处理污水的同时发电,这一想法可以追溯到 15 年前,但从实验室进入商业化阶段并不容易。

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“污水中的能量密度很低,如果想获得大量能量,需要处理的污水量是非常巨大的。”美国康奈尔大学的布兹o巴斯托 (Buz Barstow)教授说道,他的个重要研究方向就是利用细菌产生能量。但西尔弗说,如果将这项技术用于工业,情况会有所不同,因为工业污水通常比城市污水含有更高的能量.

文章摘选自《科学焦点》