ليس النفايات: الطاقة من القمامة والصرف الصحي قبل مائة عام، تم جمع الغاز من مياه الصرف الصحي المتعفنة واستخدمت لإضاءة مصابيح الشوارع. التكنولوجيات الجديدة تأمل في تحديث هذا المفهوم - استغلال القمامة بالإضافة إلى النفايات البشرية - لعالم متعطش للطاقة. أحد الأجهزة الواعدة يسمى خلية الوقود الميكروبية. إنها تنتج الكهرباء مثل خلية الوقود الهيدروجينية، لكنها تتخلص من مياه الصرف الصحي. البكتيريا التي تأكل مياه الصرف الصحي تدفع بعملية كيميائية تولد التيار الكهربائي، وكمكافأة إضافية، تساعد على تنقية المياه. قام بروس لوغان من جامعة ولاية بنسلفانيا وزملاؤه ببناء خلايا وقود ميكروبية صغيرة، ليست أكبر من علبة يمكن أن تدفع أجهزة مختلفة، بما في ذلك مروحة صغيرة. "إذا كان لديك 100000 شخص وتعالج مياه الصرف الصحي الخاصة بهم، يمكنك الحصول على ما يصل إلى 2. 3 ميجاوات من الطاقة المستمرة، وهو ما يكفي لتوفير الكهرباء ل 1500 منزل"، قال لوغان. ميجاوات هو مليون واط. جهاز معالجة المياه الذاتي الكفاية هو أيضا شيء أن ناسا مهتمة في. بروس ريتمان من جامعة نورث ويسترن يبتكر حالياً خلية وقود ميكروبية يمكن استخدامها في بعثات الفضاء المأهولة. "عليك إعادة تدوير كل شيء في الفضاء" قال ريتمان "تريدين جمع نفايات الطعام والنفايات البشرية، بالإضافة إلى إعادة تدوير المياه". خلية الوقود الميكروبية لديها بعض المزايا على الطريقة التقليدية، التي تسمى الهضم اللاهوائي، والتي تجمع الميثان، أو "الغاز الحيوي"، التي تفرزها البكتيريا عندما تستهلك المواد العضوية في غياب الأكسجين. يتم حرق الميثان لاحقًا لتشغيل مولد التوربينات. "بدلاً من المرور عبر خطوة الاحتراق المتوسطة ، فإن الخلية تنتج الكهرباء مباشرة" ، قال ريتمان. هذا الطريق المباشر يعني أن خلية الوقود الميكروبية يمكن أن تستخرج المزيد من الطاقة من كمية معينة من مياه الصرف الصحي. وسوف يتجنب أيضا التلوث الذي ينتجه حرق الميثان. ولكن كل من ريتمان ولوجان سريعان في إضافة أن الخلايا لا تزال في مرحلة مبكرة من التطور، في حين أن الهضميات تستخدم، في الغالب في الأماكن الزراعية حيث تركيز المواد العضوية أعلى من المجاري الحضرية. ما نوع الطاقة التي تحوّلها خلايا الوقود الميكروبية إلى طاقة كهربائية؟ أوبت: 1) الطاقة الحركية. 2) الطاقة النووية. 3) الطاقة الكيميائية. 4) الطاقة الميكانيكية.
الجواب: