使用燃料電池作為水處理運行能量，可提供一條創造價值的引力之路。一項新分析顯示，需對用于飲用的地下水進行處理，以去除甲烷。

轉向水處理產能技術

人們正在探索燃料電池技術，以作為汲取地下水并處理的新方法。

甲烷在地下水中常�？梢员话l現，因此，甲烷作為水處理工藝的一部分必須被去除，以便后續使用。

盡管從污水處理獲取甲烷用于內燃機的技術早已應用，但是，使用高含量甲烷導致相對較低的效率已經不得不另尋其它替代方法。

荷蘭一項案例研究正在證明，從地下水中獲取甲烷可用于固體氧化物燃料電池(SOFC) 。

位于荷蘭Spannenburg 的一座飲用水處理廠采用真空塔回收了地下水中的甲烷，其質量濃度高達45 mg CH4/L 。

真空塔充滿活性炭，用于分離從回收氣體中去除微量硫化氫，而被提質的氣體則用來從甲烷中分離氫，以用于電化學燃料電池。

進一步加工氣體，包括純化、改性等工藝是必要的，以運行固體氧化物燃料電池，并防止硫化物損害。盡管如此，示范工程已證明這一方法是可行的。

根據這項研究，從Spannenburg 項目中回收的甲烷量足以運行一個915kW固體氧化物燃料電池系統，這為該廠提供了多于1/2的電力，使總溫室氣體排放量減少了17.6％，即，減少了約1794 t CO2。

一種重要的溫室氣體

甲烷主要源于細菌、有機物分解或天然氣沉積，是一種重要的溫室氣體。

甲烷一旦從水中分離，簡單通風排放或燒掉則意味著水處理廠可能變成一種溫室氣體的巨大貢獻者。

雖然地下水中甲烷僅占總英國甲烷總排放量的0.05%，但根據英國地質調查數據，若要避免災難性溫室效應，所有溫室氣體排放都必須計入。

深入研究燃料電池技術

固體氧化物燃料電池（SOFC ）技術對使用燃料具有靈活性，且電轉化效率高達60%，幾乎是傳統內燃機的兩倍。

也有利用從污水處理中獲取甲烷或其它物質用于燃料電池的嘗試。

例如，微生物燃料電池（MFCs ）已經被報道可以用來處理污水中污染物并產能和產生其它有用物質。基于細菌，微生物燃料電池可以從富含有機物的廢水中產生電，如同在飲用水處理廠看到的一樣。

根據一份報告和數據分析，到2026 年，全球微生物燃料電池市場預計將達到1950萬美元，主要是源于人們對清潔水的需求。盡管數字不是很大，但燃料電池技術對水處理領域的影響巨大。

一種巨大機遇

英國Adelan 燃料電池公司首席執行官（CEO）Michaela Kendall博士解釋道，“燃料電池代表的高效、清潔電化學技術意味著一種巨大機遇，它可以通過有效利用原材料來改善污水處理行業的可持續性，就像上面提到的水處理一樣。

在受Aquatech 在線采訪時，她說：“這項工藝不僅可以用來改善水質，還可以利用處理工藝來提供清潔能源以及其它潛在資源。”

Adelan 燃料微管固體氧化物電池還可以基于污水工作，而無需改變污水性質。

她總結說：“ 隨著新燃料電池技術出現和產量激增，預計燃料電池價格快速下降已成定局，使這項技術成為水處理工藝回收能源的明智之選。”

雖然燃料電池技術在水處理領域應用還處于初期階段，但是越來越多證據表明它具有巨大的優勢。

廣泛應用燃料電池技術將會使水處理行業符合環境友好性要求，且能同時提高水處理的經濟性。

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編譯：趙梓丞 郝曉地

編輯：衣春敏

審核：李德強