Столь обильно производимый нами продукт жизнедеятельности может быть довольно эффективно переработан в электроэнергию с помощью микробных топливных элементов.

Команда британских исследователей под руководством Иоанниса Иеропулоса и Джона Гринмена из Бристольской лаборатории робототехники (BRL) уже более двух лет экспериментируют с подобным способом генерации энергии. Учёные утверждают, что ежегодное выделение 6,4 трлн л мочи мировым населением делает эту жидкость недооцененным сырьём для альтернативной энергетики.

Рис. 1. Схема действия энергоустановки (изображение BRL).

Процесс выработки тока требует микробных топливных элементов — миниатюрных электростанций, работающих на поглощаемых бактериями органических молекулах. В данном случае они представляют собой две ёмкости объёмом 25 мл с погружёнными в них электродами. Ёмкость с анодом, который покрыт «плёнкой» из живых микроорганизмов, соединена с литровым резервуаром для урины, а катодный контейнер подключён к такому же баку с водой.

В недавних экспериментах была задействована конструкция из трёх топливных элементов, удельная сила вырабатываемого тока в которых равнялась 0,9 мА/кв. м. При добавлении 25 мл урины этот показатель возрастал до 2,9 мА/кв. м. Длительность эффекта составляла около суток, после чего значение удельной силы тока возвращалось к исходному.

Исследователи, работавшие с разным количеством свежей мочи, полученной от добровольцев, выяснили, что

КПД топливного элемента обратно пропорционален объёмам «сырья». Так, при 25 мл эффективность генерации тока составляла 60–70%, а при 700 мл — лишь 22–30%. Поэтому для переработки больших объёмов требуются установки, состоящие из множества микробных топливных элементов.

Результаты работы опубликованы в журнале Physical Chemistry Chemical Physics.