Brak wody pitnej jest w wielu krajach nurtującym problemem. Jest ona potrzebna w dużych ilościach w gospodarstwach domowych oraz w przemyśle. Tam gdzie dostęp do słodkiej wody jest ograniczony już teraz wodę poddaje się procesowi odsalania za pomocą odwrotnej osmozy (woda pod wysokim ciśnieniem jest przepuszczana przez specjalne błony zatrzymujące sol) lub elektrodializy (działając polem elektrycznym jony soli są wypychane na zewnątrz przez membrany). W obu procesach niestety zużywane są duże ilości energii. Niezwykle przydatny może się okazać wynalazek naukowców, dzięki któremu energia ta mogłaby być pozyskiwana z alternatywnych oraz odnawialnych źródeł jakimi są mikroorganizmy.

Naukowcy z Tsinghua University w Pekinie modyfikując biologiczne ogniwo paliwowe (MFC – microbial fuel cell) zdołali oczyścić wodę z soli. W zwykłym MFC, działającym podobnie jak bateria, znajdują się dwie elektrody- dodatnia i ujemna. Każda elektroda znajduje się w oddzielnej komorze. W jednej znajdują się ścieki a w drugiej zwykła woda. Mikroorganizmy naturalnie występujące w ściekach konsumując substancje organiczne produkują protony. Na skutek nadwyżki protonów między elektrodami następuje przepływ jonów oraz tworzy się napięcie, a tym samym prąd. W celu odsolenia wody badacze zainstalowali dodatkową komorę pomiędzy już istniejącymi i umieścili w niej wodę morską/brachiczną. Sól rozpuszczona w wodzie tworzy jony dodatnie i ujemne. Umiejscawiając dodatkową komorę między elektrodami wykorzystali napięcie między nimi. Uzyskali taki efekt, że jony dodatnie soli wędrowały w stronę elektrody naładowanej ujemnie, a jony ujemne wędrowały w stronę elektrody naładowanej dodatnio. Tym sposobem zmniejszało się stężenie ogólne jonów w wodzie morskiej bądź bachicznej.
Dodatkowo umieścili specjalne membrany półprzepuszczalne. Membrany – dodatnia i ujemna, znajdowały się pomiędzy częścią centralną ogniwa a jego częściami zewnętrznymi zapewniając specyficzność. Membrany te pozwalały na przepuszczanie jedynie jonów dodatnich lub ujemnych na zewnątrz w stronę elektrod zapobiegając przepływowi jonów do wnętrza komory odsalającej.

Niestety w miarę trwania procesu odsalania wody w centralnym ogniwie przewodnictwo wody i stopień odsolenia spada. Jest to powód, dla którego odsolenie wody jest niecałkowite i wynosi 90 procent. Jednakże 90 procent odsolenia wody morskiej (35 g soli w litrze) daje wodę o stężeniu jedynie 3,5 g/l a odsolenie wody brachicznej (5 g soli w litrze) daje wodę o stężeniu soli jedynie 0,5 g/l.
Celem naukowców było pokazanie, ze mikroorganizmy są w stanie wytworzyć wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby przekształcić wodę słoną w wodę pitna. Dotychczas, by uzyskać 3 ml wody pitnej, potrzebne było aż 200 ml sztucznych ścieków (roztwór kwasu octowego). Jest to dowód na działanie ich koncepcji, a dzięki optymalizacji może być zastosowany na większą skalę.


Źródło: innovations-report.com