Інженери Університету в Боулдері, Колорадо, розробили інноваційний процес біо-виробничий, який використовує біологічний організм, що вирощується в пивоварному стічних вод для створення матеріалів на основі вуглецю, необхідних, щоб зробити осередки зберігання енергії.

Це унікальне поєднання пивоварних заводів і батарей може створити можливість безпрограшної за рахунок зниження високих витрат на очищення стічних вод для певних виробників, забезпечуючи виробникам більш економічно ефективним засобом створення поновлюваних, природно, отримані технології паливних елементів.

“Пивоварна використовувати близько семи барелів води на кожен барель виробленого пива”, – сказав Тайлер Хаггінс, аспірант кафедри цивільного, екологічного і архітектурного проектування Університету в Боулдері, Колорадо, і провідний автор нового дослідження. “І вони не можуть просто скинути її в каналізацію, оскільки вона вимагає додаткової фільтрації”.

Процес перетворення біологічних матеріалів або біомаси, таких як деревина в електроди батареї на основі вуглецю в даний час використовується в деяких секторах енергетичної галузі. Але, в природі біомаси за своєю суттю обмежується його дефіциті, вплив під час екстракції і внутрішнього хімічного складу, роблячи його дорогим і важко оптимізувати.

Проте, дослідники Університету в Боулдері, Колорадо, використовують неперевершену ефективність біологічних систем для виробництва складних структур і унікальних хімічних процесів шляхом вирощування швидкорослих грибок, Neurospora crassa, в цукровому багатих стічних вод, створюваного аналогічно швидкозростаючою промисловості Колорадо: пивоварні.

“Стічні води ідеально підходить для нашого гриба процвітати в, таким чином, ми будемо раді прийняти його”, – сказав Хіггінс.

Вирощуючи їх сировини в стічних водах, дослідники змогли краще диктувати хімічні і фізичні процеси гриба від самого початку. Таким чином, вони створили один з найефективніших в природі похідних літій-іонних батарей, електродів, відомих на сьогоднішній день під час очищення стічних вод в цьому процесі.

Отримані результати були опубліковані нещодавно в журналі Американського хімічного товариства Applied Materials & Interfaces.

Якщо процес був застосований у великих масштабах, пивоварні потенційно може скоротити свої витрати муніципальних стічних вод значно в той час як виробники отримають доступ до економічно ефективним инкубирование середовища для передових технологічних компонентів батареї.

“Новизна нашого процесу змінюється виробничий процес від зверху вниз до низу до верху”, сказав Чжиюн Джейсон Рен, доцент кафедри цивільного, екологічного і архітектурного проектування  Університету в Боулдері, Колорадо, і співавтор нового дослідження. “Ми займалися біодизайном матеріалів із самого початку”.

“Ми бачимо великий потенціал для масштабування, тому що немає нічого потрібно в цьому процесі, який ще не доступний”, – сказав Хаггінс.

Дослідники мають партнерські відносини з Avery Brewing в Боулдері, щоб досліджувати велику експериментальну програму для технології. Хаггінс і Уайтлі недавно змагалися у фіналі департаменту США енерго-спонсором конкурсу стартап-інкубатора в Аргонської національної лабораторії в Чикаго, штат Іллінойс.

Дослідження фінансувалося Управлінням військово-морських досліджень і прийшли в результаті унікального міждисциплінарної співпраці лабораторії Рена у відділі цивільного, екологічного і архітектурного проектування Університету в Боулдері, Колорадо; лабораторії професора Се-Хі Лі, у відділі машинобудування Університету в Боулдері, Колорадо; і лабораторії Джастін Біффінгер в Науково-дослідній лабораторії ВМС США у Вашингтоні, округ Колумбія.

“Це дослідження говорить про дух підприємництва в Університеті в Боулдері, Колорадо”, – сказав Рен, який планує продовжити експерименти з механізмами і властивостями зростання гриба в стічних водах. “Це здорово, щоб побачити студентів успіх і створюючи те, що є потенціал, щоб стати перетворюючої технологією. Зберігання енергії представляє великі можливості для штату Колорадо і за його межами”.