Apa uzată din fabricile de bere transformată în sursă de stocare a energiei


fabrici de bereUn grup de ingineri de la Universitatea Colorado din Boulder, America, au dezvoltat un proces inovativ de biofabricare care folosește un organism biologic cultivat în apele uzate din fabricile de bere pentru a crea materialele carbonice necesare în producerea de baterii.

Această colaborare unică dintre fabricile de bere și producătorii de baterii ar putea constitui un avantaj reciproc datorită faptului că ar reduce costurile ridicate de epurare a apei în cazul producătorilor de bere, oferind în același timp o modalitate mult mai ieftină de a crea tehnologii noi în domeniul producției de energie regenerabilă.

“Fabricile de bere folosesc în jur de 7 barili [n.r. 834 l] de apă pentru fiecare baril [n.r. 119 l] de bere produs,” a explicat Tyler Huggins, student absolvent la Departamentul de Inginerie Civilă, Ingineria Mediului și Inginerie Arhitecturală din cadrul Universității Colorado din Boulder, și principalul autor al studiului. “Și nu pot pur și simplu să deverseze această apă uzată în rețelele de canalizare deoarece are nevoie de preepurare.”

Procesul de transformare a materialelor biologice, sau biomasă, cum ar fi lemnul, în electrozi de carbon pentru baterii este deja implementat în unele sectoare din industria energetică. Însă acesta este un proces costisitor și dificil de optimizat din cauza surselor limitate de biomasă produsă natural, a impactului pe care îl au procedeele de extracție și a compoziției sale chimice intrinseci.

Cu toate acestea, cercetătorii de la UC Boulder utilizează capacitatea de neîntrecut a sistemelor biologice de a produce structuri sofisticate și reacții chimice unice cultivând o ciupercă cu un ritm rapid de dezvoltare, Neurospora crassa, în apele uzate bogate în zahăr rezultate dintr-o industrie cu o dezvoltare la fel de rapidă în Colorado, și anume cea a producției de bere.

“Apa uzată este un mediu ideal de dezvoltare pentru ciuperca noastră, așa că o luăm bucuroși,” a spus Huggins.

Prin cultivarea materiei prime în apa uzată, cercetătorii au putut controla mai bine de la început procesele fizice și chimice ale ciupercii. Astfel, ei au creat unul dintre cei mai eficienți electrozi de baterie litiu-ion produși natural în prezent, curățând și apa uzată în același timp. Rezultatele studiului au fost publicate recent în jurnalul Applied Materials & Interfaces al Societății de Chimie din America.

Dacă procesul ar fi aplicat la o scală mai largă, fabricile de bere și-ar putea reduce considerabil costurile municipale de epurare în timp ce producătorii ar putea avea acces la un mediu economic de incubație pentru diverse componente din cadrul tehnologiilor avansate de producție a bateriilor.

“Aspectul inovator al studiului nostru este transformarea procesului de producție din unul descendent, de la general la particular, în unul ascendent,” a explicat Zhiyong Jason Ren, profesor asociat la Departamentul de Inginerie Civilă, Ingineria Mediului și Inginerie Arhitecturală din cadrul Universității Colorado din Boulder, și unul din co-autorii studiului. “Producem materialele biologice chiar de la început.”

Huggins și Justin Whiteley, unul din co-autorii studiului, și el de la UC Boulder, au înaintat o cerere de brevet de intenție pentru acest proces și au înființat Emergy, o companie cu sediul în Boulder, cu scopul de a comercializa tehnologia.

“Vedem un potențial foarte ridicat în ceea ce privește implementarea la o scală mai largă deoarece toate elementele necesare sunt deja disponibile,” a spus Huggins.

Cercetătorii s-au aliat cu compania Avery Brewing din Boulder pentru a dezvolta un program pilot de aplicare a tehnologiei de dimensiuni mai mari. Huggins și Whiteley au participat recent în finala unei competiții pentru startup-uri sponsorizată de Departamentul de Energie din Statele Unite și care a avut loc la Laboratorul Național Argonne în Chicago, Illinois.

Cercetarea a fost finanțată de Biroul de Cercetări Navale și este rezultatul unei colaborări interdisciplinare speciale între laboratorul lui Ren din cadrul Departamentului de Inginerie Civilă, Ingineria Mediului și Inginerie Arhitecturală al Universității Colorado din Boulder, laboratorul profesorului Se-Hee Lee din cadrul Departamentului de Inginerie Mecanică, tot de la UC Boulder, și laboratorul lui Justin Biffinger din cadrul Laboratorului de Cercetări Navale din Washington, D.C.

“Această cercetare demonstrează spiritual antreprenorial din cadrul UC Boulder,” a spus Ren, care intenționează să continue experimentele cu privire la mecanismele și proprietățile proceselor de dezvoltare a ciupercilor în apele uzate. “Este minunat să vezi studenți care au succes și creează ceea ce ar putea deveni o tehnologie transformatoare. Stocarea energiei reprezintă o oportunitate uriașă pentru statul Colorado și nu numai.”

Lasă un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *