Ученые из испанского Университета имени короля Хуана Карлоса считают, что цивилизация в буквальном смысле сливает в канализацию колоссальные объемы энергии, пишет Popular Mechanic. Их исследование доказывает, что фототрофные пурпурные бактерии способны извлекать азот, водород и углерод из любых органических отходов. То есть, сточные воды потенциально являются неиссякаемым источником энергии, биопластика и даже добавок для корма животных, пишет ZME Science.

Фототрофные пурпурные бактерии способны к фотосинтезу, как и растения. Разница в том, что вместо видимого солнечного света они используют инфракрасное излучение. В его присутствии бактерии используют органические молекулы и газообразный азот для получения углерода и азота, высвобождая электроны.

Побочный продукт такой метаболической реакции — газообразный водород, который можно использовать в качестве топлива.

«В процессе метаболизма пурпурные бактерии испытывают проблемы с избытком электронов. Один из способов вывести лишние электроны — фиксация СО2 при фотосинтезе, как делают растения. Второй способ — высвобождение электронов в виде газообразного водорода. Электрический ток позволяет нам взять эти процессы под контроль и манипулировать ими», — рассказал Пуйоль.

Исследование показало, что смесь питательных веществ, обеспечивающая максимальную скорость производства водорода, также сводит к минимуму выработку CO2.

Поэтому ценное биотопливо можно получать из веществ, которые в изобилии встречаются в сточных водах: яблочной кислоты и глутамата натрия. А сам процесс производства оставляет минимальный углеродный след: во время экспериментов отрицательная поляризация электрода вызывала заметный расход электронов, связанный с сокращением производства диоксида углерода.

Кроме того, с помощью электрического тока пурпурным бактериям удалось произвести водород из отходов человеческой жизнедеятельности. Процесс очень сильно ингибируется в присутствии аммония, который получается из белков в сточных водах. Поэтому прежде, чем приступать к производству водорода, нужно убедиться, что состав очищен от аммония.

Пока ученые экспериментируют в лабораторных условиях. Но в скором времени надеются протестировать технологию на больших очистительных сооружениях, чтобы убедиться, что она работает и в таких масштабах.

В теории, даже небольшое предприятие по очистке сточных вод сможет обеспечивать чистой энергией от 43 до 107 домов.

В Британии также разработали дешевую и эффективную технологию получения биотоплива. Сейчас биоэтанол производят из сахарного тростника либо кукурузы при большом потреблении пресной воды. Исследователи предложили использовать для ферментации дрожжи из морской воды. При этом также производится соль и пресная вода, что делает этот метод еще выгоднее.