Aftur til framtíðar – strax í dag!

Þegar Doctor Emmet Brown, hinn brjálaði uppfinningamaður í gamanmyndunum um ævintýri Marty McFly, Aftur til framtíðar, kom fljúgandi á sportbílnum gegnum tímann og setti rusl í efnahverfil til að búa til orku sem flytti hann milli tímaskeiða, brostu kvikmyndahúsagestir og nutu fáránleika augnabliksins.

Ímyndunaraflinu eru greinilega engin takmörk sett. Því ýktara sem ævintýrið er, þeim mun skemmtilegra þykir okkur að fylgjast með vitleysunni sem fólk lætur sér detta í hug. En fáránleikinn er víst ekki meiri en svo að nú hafa vísindamenn tekið fyrstu skrefin til að endurnýta úrgang lífvera, þ.e.a.s hland, og umbreyta því í raforku á endurnýjanlegan og umhverfisvænan hátt.

„Ef hægt er að virkja þá mögulegu orku sem liggur í úrgangi frá mönnum, gætum við gjörbylt því hvernig raforka er framleidd.“ – Dr. Mirella Di Lorenzo, University of Bath.

Nýjar leiðir í orkuvinnslu eru að líta dagsins ljós en rannsóknarteymi í Bretlandi hefur fundið leið til að virkja þvag til slíkrar framleiðslu sem fjallað var um í Electric Power News nýlega. Með sérstökum lífrænum örverurafölum (microbial fuel cells) hefur tekist að þróa mjög ódýra, endurnýjanlega og kolefnishlutlausa aðferð til að framleiða rafmagn. Talið er að þessi aðferð gæti hentað víðs vegar í heiminum þar sem aðgengi að öðrum hefðbundnari leiðum er takmarkað.

Ódýr orka

Niðurstöður hópsins hafa sýnt fram á að með þessum hætti megi framleiða mjög ódýra raforku en slíkur rafall gæti kostað 180-350 krónur. Um leið væri dregið úr þörfinni fyrir jarðefnaeldsneyti með tilheyrandi losun gróðurhúsalofttegunda.

Örverurafalar er búnaður sem notar náttúruleg lífræn ferli til að virkja örverur er umbreyta lífrænu efni, eins og t.d. hlandi, í raforku. Þessir rafalar eru skilvirkir og tiltölulega ódýrir í rekstri og skila engu rusli eða afgangsafurðum í samanburði við aðrar aðferðir til orkuframleiðslu.

Þegar hland fer í gegnum örveru­rafalinn á sér stað lífræn virkni sem úr má skapa raforku. Bakterían geymir orkuna eða miðlar henni áfram þar sem hún nýtist fyrir ýmis tæki og búnað.

Rannsóknarteymið frá efnaverkfræðideild, efnafræðideild og miðstöð viðvarandi efnatækniþróunar hefur unnið með Queen Mary háskólanum í London og Miðstöð lífrænnar orkuframleiðslu í Bristol að þróun þessarar nýju tegundar af örverurafölum, sem eru minni, kraftmeiri og ódýrari en nokkur önnur sambærileg tækni.

Þessi nýi örverurafall, sem rannsóknarteymin hafa þróað, er um einn ferþumlungur að stærð. Hann notar kolefnishverfla sem vinna úr próteini sem finnst í eggjahvítu til að virkja endurnýjanlegt efnahvarf. Þetta er mun ódýrari leið en með hvítagulli (platínu) sem oft er notað í sambærilegum framleiðsluferlum.

Í dag getur ein örveru-rafhlaða framleitt um 2W á rúmmetra, sem er nóg orka fyrir farsíma. Þó að þessi aðferð standist ekki samanburð við aðra orkugjafa á borð við vetni eða sólarorkuflögur hvað skilvirkni varðar, fylgja henni töluverðir kostir. Aðferðin er ódýr og notast er við hráefni sem við verðum aldrei uppiskroppa með. Enginn úrgangur fellur til og engar skaðlegar lofttegundir verða til við framleiðsluna.

Þessar aðferðir eru í stöðugri þróun og rannsóknarhópurinn er sannfærður um að með áframhaldandi bestun muni takast að auka afköst nýju tækninnar töluvert meira.

Ljóst er að lífræn örverurafhlöðutækni getur verið stórkostleg leið til að framleiða orku í þróunarríkjum, sérstaklega þar sem fólk býr dreift á stórum landsvæðum sem eru erfið yfirferðar. Slík tækni getur mögulega umbylt lífi þeirra sem búa við fátækt, og hafa ekki aðgang að eða efni á raforku. Aðstandendur verkefnisins vona að niðurstöður rannsóknarvinnunnar muni veita þeim sem þurfa meiri lífsgæði.

Deildarstjóri efnaverkfræðideildarinnar og meðstjórnandi verkefnisins, Dr. Tim Mays, segir: „Endurnýjanleg orka úr hlandi er snilldarhugmynd og notkun hennar í þróunarríkjum mun hafa gríðarlega jákvæð áhrif á líf fólks sem býr á orkusnauðum svæðum.“

Vísindaskáldsögur og Hollywood-ævintýri? Já, við lifum á spennandi tímum og manninum eru fá takmörk sett í því hversu langt er hægt að ná til þess að villtustu draumar og ótrúlegustu ævintýri líti dagsins ljós. Hvort þessi nýja tækni nýtist hér á landi í framtíðinni, til dæmis varðandi stóraukna ferðamennsku, er svo aftur annað mál.