Et af de store miljøproblemer, spildevandet fra storbyernes toiletter, som bidrager til forurening og skadelig algevækst i havet, kan blive en værdifuld kilde til bæredygtig energi. Samtidig bliver miljøproblemet reduceret.

En energikilde er dermed blevet overset. Det er konklusionen af et britisk forsøg med bakterielle brændselsceller. Det er brændselsceller, som udnytter en bakteriekultur til at omdanne urin til elektricitet.

Urin er der nok af i verden. En voksen person producerer i gennemsnit 2,5 liter urin dagligt. Hvis man ganger det op med klodens samlede befolkning på syv milliarder mennesker, så bliver det til en hel del. Lægger man dertil den tredobbelte urin-produktion fra landbrugets 4,15 milliarder køer, får og svin, så bliver tis en ganske overvældende ressource, som i øjeblikket anses for miljøproblematisk.

Det fremgår af forskningsartiklen, at den samlede energi, der i teorien kan produceres af verdens urin med bakterielle brændselsceller, er i størrelsesordenen 25 PJ, det vil sige knap syv millioner megawatttimer. Det er formentlig en parameter, der kan optimeres med en modnet teknologi.

Små brændselsceller er bedst
Forskerne har udført forsøg med varierende urin-koncentrationer og med forskellige størrelser brændselsceller. Den foreløbige konklusion er, at små celler op til 25 ml er meget mere energieffektive (60-70 procent) end større celler (over 25 ml, men under 700 ml). Og forskerne vurderer, at en opskalering derfor bør ske ved at anvende rigtig mange og meget små brændselsceller. For eksempel 300 celler til omsætningen af et voksent menneskes daglige urin-produktion.

De anvendte MFC'er (Mikrobial Fuel Cell) er altså brændselsceller, som bruger bakterier til at omdanne et biologisk materiale til elektricitet. De er blevet brugt til mange forsøg, og de fem celler, der omtales, har været i drift i over et år, før der blev hældt urin på dem.

I et af forsøgene, som benævnes som typisk, afgav brændselscellen en strøm på 0,9 mA per kvadratmeter elektrodeareal. Derpå blev der sprøjtet 25 ml frisk menneskeurin ind i den, som var afkølet til stuetemperatur, og det fik cellen til at øge produktionen til 2,9 mA i løbet af en time, mens bakterierne fik smag for væsken. Siden steg elproduktionen til 8 mA, og den holdt den sig i de følgende tre dage, indtil den gradvis faldt igen.

Forskerne nævner, at brugen af urin er meget fordelagtig, fordi der ikke er faste stoffer i, som kan tilstoppe brændselscellerne. Forskerne har vist, at elektroderne, som består af biofilm, ikke bliver ødelagt ved længere tids brug.

Og med en anden teknologi vil man ydermere kunne uddrage brint fra elektrolyse af den samme urins indhold af urea, som ikke omsættes i de ovennævnte MFC-brændselsceller.

Den brugte urin rummer mængder af kvælstof, fosfor og kalium, som kan bruges som gødning. Men denne blanding kan forbedres med et afbalanceret indhold af kulstof. Det kan ifølge forskerne ske ved at tilsætte acetat.