Отложенные
Утилизации отходов - одна из главных проблем индустриального общества. Даже когда отходы подвергаются обработке, происходит загрязнение окружающей среды. Проблема остаётся и в случае, когда отходы разлагаются и естественным образом.
Отходы в процессе естественного разложения не только источают зловоние, они загрязняют воздух. Человеческие фекалии разлагаются анаэробными бактериями. В процессе жизнедеятельности бактерии выделяют метан, который является одним из самых сильных газов, ведущих к парниковому эффекту. Обычно, на очистных сооружениях его или выбрасывают в атмосферу, или сжигают, или откачивают для последующего использования в турбинах электростанций.
Во многих городах Калифорнии, где законы по борьбе с загрязнением воздуха достаточно жёстки, запрещены все три традиционных способа обращения с метаном. Города предпочитают задействовать стоки для производства экологически чистой электрической энергии. Энергия используется очистными станциями, которые перерабатывают канализационные стоки. Этим достигается значительное снижение потребления электричества на них из сети.
Для производства экологически чистой электроэнергии из отходов используется топливные элементы. Топливный элемент генерирует электричество за счёт смешения водородсодержащего топлива с кислородом из атмосферы. В этом отношении он подобен обычной батарейке. Батарейки тоже генерируют ток за счёт химических реакций. Тем не менее, в отличие от батарейки, топливному элементу для работы нужны химические реакторы, которые работают, как топливо. Получается нечто вроде костра, который горит только пока есть дрова. Чтобы генерировать электричество, топливный элемент должен находиться в непосредственном контакте с химическим реактором.
Для производства электричества используют топливные элементы с применением множества газов. Метан, выделяемый в процессе биологического разложения, относится к их числу. Также можно использовать природный газ и газы, являющиеся отходами промышленного производства. Экскременты - далеко не единственная биологическая субстанция, выделяющая подходящий газ.
Компания Sierra Nevada Brewing Company, расположенная в Чико, штат Калифорния, с помощью топливных элементов получает электричество из отходов пивоваренного производства. Отель Sheraton San Diego Holel применяет подобную технологию не только для генерации электроэнергии, но и для нагрева воды в трёх плавательных бассейнах. Топливные элементы на биогазе - дешевый, экологически чистый и легкодоступный способ получения энергии в сельской местности.
Использование топливных элементов для переработки сточных вод не только сокращает выбросы метана в атмосферу, топливные элементы являются одним из самых экологически чистых способов получения электроэнергии. Выбросы углекислого газа настолько малы, что во многих законодательных актах, регулирующих выбросы парниковых газов, они даже не упоминаются.
Несмотря на то, что топливные элементы известны уже больше века, только недавно технология развилась до степени, делающей их использование на очистных станциях водоподготовки экономически выгодным. Если мир последует примеру Калифорнии, канализационные стоки и отходы производства могут стать в будущем одним из самых распространённых способов получения электроэнергии.
