Moč proměnit v elektřinu? Na projektu pracuje i vědkyně z liberecké univerzity

Jak to celé fuguje? Moč obsahuje spoustu sloučenin uhlíku, což je přesně ten druh látek, které mikroorganismy rády rozkládají. A vědci se toho snaží využít. Tým výzkumníků z celé Evropy přišel s jednoduchým mikrobiálním palivovým článek Pee Power, kde se bakterie živí uhlíkem v moči a jako vedlejší produkt uvolňují elektrony. A tak vzniká elektřina.

„Tyto bioelektrochemické systémy využívají energii z uhlíku v organických látkách jako je moč, odpadní voda nebo dokonce výluh ze skládek a obecně jakýkoli organický odpad, který je příliš vlhký na to, aby se dal spálit. Namísto paliva nebo ohně využívají MFC bakterie k rozkladu odpadu a výrobě elektřiny. Neprodukují kouř, hluk a není potřeba ani žádná elektrická síť. Řeší se tak získávání energie, snižování zátěže kanalizačních systémů, hnojení a udržitelnost najednou,“ vysvětluje liberecká vědkyně Fatma Yalcinkaya.

Fatma do Liberce přišla už před více než deseti lety z Turecka, pod Ještěd ji přilákal výzkum nanotechnologií. Jméno této vědkyně rezonuje u nás i v zahraničí – šest let po sobě patří Fatma Yalçınkaya mezi dvě procenta nejcitovanějších vědců a vědkyň na světě ze všech oborů.

Cílem v projektu přeměny moči na eletřinu podle ní je vytvořit membránu, která zlepší tok iontů a zvýší výkon celého systému. „Díky tomu by se Pee Power mohla stát běžnou součástí infrastruktury – třeba v oblastech, kde elektřina chybí,“ vysvětlila.

Fatma Yalcinkaya se snaží zlepšit jak elektrodovou, tak separační část mikrobiálních palivových článků. Zlepšení anody v mikrobiálním palivovém článku je důležité, protože přímo ovlivňuje účinnost přenosu elektronů mikroorganismy během výroby energie. „Lepší anoda poskytuje větší a biokompatibilnější povrch pro připojení mikroorganismů, zvyšuje vodivost elektronů a snižuje vnitřní odpor, což vede k vyššímu výkonu. Zvyšuje i stabilitu, odolnost a podporuje širší škálu mikroorganismů a substrátů, čímž se systém stává efektivnějším a spolehlivějším pro dlouhodobou výrobu energie. Tuto část vylepšuji pomocí různých vodivých materiálů a nanočástic,“ popsala pro univerzitní web.

Mikrobiální palivovové články by pak šly využít v oblastech bez přístupu k eletrické síti. Moč je zároveň bohatým zdrojem dusíku, klíčového prvku pro růst rostlin a proces fotosyntézy. Technologie Pee Power tak nejen vyrábí energii, ale zároveň čistí odpadní vodu a vytváří hodnotné hnojivo jako vedlejší produkt. „Přestože celý proces začíná na toaletě, jeho dopady sahají mnohem dál. Ukazuje, že čistá energie může vznikat lokálně, být obnovitelná i ekonomicky dostupná. A že to, co dnes považujeme za odpad, se může stát zdrojem s reálným dopadem na energetiku, zemědělství i životní prostředí,“ řekla Yalçınkaya.