Ny dansk brændselscelle-teknologi fjerner giftstoffer fra vand

Yemen har erklæret undtagelsestilstand, fordi det krigshærgede land er ramt af et stort udbrud af den ekstremt smitsomme mavetarmsygdom, kolera.

Ifølge Internationalt Røde Kors (ICRC) var 115 mennesker døde og mindst 8500 smittede til og med i lørdags.

Sygdommen skyldes blandt andet dårlig hygiejne og beskidt drikkevand. Og verden over forskes der hele tiden i nye vandrensningsmetoder, der kan hjælpe fattige lande og industrilande.

Nu har DTU Miljø så et bud på en effektiv elektrokemisk løsning, der egentlig er målrettet spildevand med f.eks. medicinrester og bakterier fra industrien, men som i princippet også vil kunne rense drikkevand.

»Teknologien er til det, og det er billigt at rense vandet. Spørgsmålet vil mere være, om der vil være råd til etablering af sådanne anlæg i fattige lande,« siger professor Irini Angelidaki til Ingeniøren.

Løser brintoverilte-problem

Verden over benytter industrien brintoverilte (brintperoxid) til at rense spildevand med. Men det er en dyr metode først at tilsætte brintoverilten og efterfølgende fjerne den igen.

Det problem er DTU Miljø kommet omkring ved at bygge videre på en brændselscelle-teknologi.

Undervejs producerer man brintoverilte, dernæst renser brintoverilte vandet, og til sidst forbrændes brintoverilte i den elektrokemiske proces.

Desinficerer vandet

Apparatet består af et vandkammer, der er opdelt i to områder med to elektriske komponenter, henholdsvis en anode og en katode, adskilt af en membran.

I området med anoden har man tilført nogle mikroorganismer, som forbrænder spildevandet og laver elektroner, der så går fra anoden til katoden.

Protonerne går gennem en membran, hvor de møder vand, hvorved man får dannet brintperoxid. Og det er den brintperoxid, der sammen med jern oxiderer organisk materiale i katoden.

Så set fra venstre side (anodesiden) danner du energi til at lave brintperoxid, som dannes i katoden, og som sammen med katalysatoren (som her er jern) forbrænder alt – både medicinrester og mikroorganismer og renser f.eks. spildevand for alle levende mikroorganismer, så vandet bliver desinficeret ved processen.

Ideelt til ’for’-rensning af spildevand

»Processen er samtidig billig, fordi den næsten kører af sig selv, fordi vi bare tilsætter en lille smule jern og lidt elektricitet, mens brændslet i processen så er spildevandet,« forklarer Irini Angelidaki og tilføjer, at det vil koste cirka 10 kroner at rense en m3 spildevand.

Forskerne har arbejdet med en stribe vanskelige typer spildevand blandt andet med hjælp fra medicinalvirksomheden Lundbeck.

Og man kan se, at kemiske stoffer og bakterier reduceres til så svage koncentrationer, at de ikke kan måles.

Så f.eks. ville medicinalindustrien kunne anvende metoden til at ’for-rense’ spildevandet, så det siden kan blive ledt ud i det kommunale rensningssystem.

Processen varer fra 6 til 24 timer

Foreløbigt er det stadig tale om små mængder spildevand, for forskerne er gået fra 200 ml til nu 40 liter.

Men man håber at kunne etablere et demonstrationsanlæg f.eks. på Lundbeck for at vise, hvordan teknologien virker.

Selve renseprocessens tidsforbrug vil afhænge af hvilke stoffer, som spildevandet indeholder. Det kan tage alt fra seks timer til 24 timer, og anlægget skal tilpasses spildevandstypen og mængden.

Patenteret for længst

Forskerne har sikret sig patent på metoden, og den gik ifølge professoren glat igennem uden supplerende kommentarer, fordi ingen andre vandteknologier benytter den form for rensning.

Nu håber DTU Miljø, at industrien får øje med deres alternative bud på vandrensning. I sidste uge fortalte forskerne om deres løsning på messen Danish IP Fair.

Og i dag har forskerne på DTU Miljø besøg af et interesseret kinesisk firma.