植物来帮忙污水能发电 南大团队研制“负能耗”

      今晚网讯 （记者 邵隽 通讯员 马超）近日，南开大学环境科学与工程学院本科生团队研制出“基于绿色生物发电的零能耗污水处理系统”，处理污水不仅实现“零能耗”，系统本身还能够发电，带动塑料风扇转动。     

      记者随团队主要负责人2011级本科生刘佚男、2012级本科生关辽参观了这套系统，微生物燃料电池、植物、盛有污水的器皿构成系统主体，器皿中接出的一段导管中不断有清亮的水流出，水质略高于污水处理厂处理后的水质标准；中间接入一个小型塑料风扇正在飞速转动。
   
      “这是一套将‘人工湿地法’治污与生物电化学系统相结合的污水治理系统，我们将植物根系培育成薄层状后插入电极间，构建高性能光合电池。”关辽介绍，微生物燃料电池利用污水中的有机物发电，植物通过光合作用吸收多余的氮磷，通过根系释放和污水中成分相同、能够被微生物代谢并产生电能的有机物，这样污水本身成为发电原料，加上植物的助力，不仅满足系统本身处理污水所需电能，还能够提供电能供风扇转动，可以说是“负能耗”污水处理系统。

      经反复实验，团队成员对系统又进行了改进，他们采用先进工艺制备了排列更为密集的活性炭电极，通过增加电极比表面积，提升了电池总功率。“前人设计的微生物燃料电池容量很小，达到1.3升已经非常不容易，我们在实验室规模已经达到40L，据我了解，这在国内外处于非常领先的水平。”刘佚男介绍。

      “这是一种绿色可持续的新型废水处理方式，该系统最大创新点就在于‘相结合’。”团队指导老师、正在科罗拉多大学波德校区访学的副教授王鑫说，这可以理解为两个层面的协同，一是在处理污水上，去除不同的污染元素（植物量要足够足够大）；第二是在产电的角度，既有污水发的电，又有植物分泌发的电。他在朋友圈晒出该系统的照片并配上“本科生作品，看上去不错”的说明，立即引来同行围观点赞，学界公认“学术大牛”弗吉尼亚理工大学华人教授贺震还留言问道：你的学生有出国交流打算吗？
     
      团队成员介绍，该系统“小型化”已经非常成熟，下一步应在植物选取上有所改进，选择根系更为发达的植物，进一步提升系统效率，同时要努力降低成本，提升扩大规模后系统的稳定性，争取早日投入使用解决实际问题。“