В Мичиганском Государственном Университете (МГУ) ученые изобрели новый способ производства биотоплива, в котором удалось увеличить получаемую энергию в 20 раз, чем в любом известном методе.
Микробиолог Джемма Регуэра (Gemma Reguera) разработала биоэлектрохимическую систему или «Микробные электролизные ячейки» (МЭЯ), где для разложения и ферментативной переработки сельскохозяйственных отходов используются бактерии, которые превращают их в этанол. Платформа Регуэра уникальна тем, что она задействует вторую бактерию, при добавлении которой в смесь, удаляются все побочные продукты ферментирования, не содержащие этанол, тем самым, генерируя электроэнергию.
Подобные микробные топливные элементы раньше исследовали, но максимальный выход энергии колебался в пределах 3,5 %. С платформой Регуэра же удалось получить 35-40 %, и это только на стадии ферментативного процесса. Дело в том, что ферментирующая бактерия не только позволяет эффективно перерабатывать сельскохозяйственные отходы в этанол, но и производить побочные продукты, которые впоследствии метаболизируются с электропродуцирующей бактерией.
Вторая бактерия, Geobacter sulfurreducens, способна вырабатывать электроэнергию.
Хотя саму электроэнергию на выходе и не получают, она все же используется для генерации водорода внутри MЭЯ, что и увеличивает энерговыработку всего процесса. Таким образом, выход энергии увеличился до 73 %. Что и делает именно эту платформу привлекательной для переработки сельскохозяйственных отходов.
Для образования топливных ячеек Регуэра используется кормовая кукуруза, обработанная AFEX (процесс обработки за счет аммиака волокна расширения). AFEX является проверенным методом, разработанным профессором Дейлом, который в настоящее время работает над тем, чтобы сделать его доступным в коммерческих масштабах.
Но и Регуэра не останавливается на достигнутом, и продолжает оптимизировать ее МЭЯ, чтобы они тоже были доступны в коммерческом плане. Ее целью является развить децентрализованные системы для химических процессов с сельскохозяйственными отходами. Сделать их небольших и средних масштабов, для более удобного способа утилизации отходов и, в то же время, производства топлива для ферм.