Le celle a combustibile con microrganismi che si nutrono di pipì e generano elettricità suona come un trucco abbastanza intelligente. E ‘una delle soluzioni biotecnologiche emergenti in un mondo che vuole abbandonare i combustibili fossili.
Ora gli scienziati hanno fatto un notevole passo in avanti, dimostrando che non solo è possibile alimentare i telefoni cellulari e i globi di luce con l’urina, ma si può anche uccidere gli agenti patogeni nelle acque reflue mentre lo fate. Questo sviluppo rende la tecnologia ancora più attraente per l’uso in tutto il mondo in via di sviluppo.
Un gruppo di ricerca nel Regno Unito presso l’Università del West of England (UWE) ha già dimostrato che è possibile attrezzare un orinatoio con celle a combustibile a basso costo alimentate con pipì per generare energia elettrica sufficiente per l’illuminazione.
Il processo, realizzato in collaborazione con Oxfam nel 2015 , ha mostrato il potenziale di questa tecnologia per luoghi come zone disastrate e nei campi profughi, dove l’alimentazione è spesso carente e la mancanza di illuminazione esterna di notte rende le persone più vulnerabili a potenziali assalti.
Ma se questo biotech può anche uccidere gli agenti patogeni nelle acque di scarico, apre una serie di altri potenziali usi, tra cui l’installazione di routine nelle aree off-grid del mondo in in cui scarseggiano risorse per la pulizia dei rifiuti.
La tecnologia funziona su cellule microbiche a combustibile (MFC) permettendo ai microbi di nutrirsi di materiale organico come l’urina, alimentando la loro crescita e generando una piccola quantità di energia nel processo.
“L’MFC è in effetti un sistema che sfrutta una porzione di tale energia biochimica utilizzata per la crescita microbica, e converte direttamente la stessa in energia elettrica” – ha spiegava Ioannis Ieropoulos già 2015 .
Studi hanno dimostrato che MFC sembrano avere alcune proprietà disinfettanti, probabilmente a causa della generazione di perossido di idrogeno durante il processo di generazione di energia. Questa disinfezione avviene in una fase successiva del sistema di celle a combustibile, in modo da non uccide i microbi che alimentano invece il MFC.
Questa potenziale disinfezione ha dato alla squadra UWE un’idea per testare sistematicamente come i dispositivi MFC potrebbero essere utilizzati per purificare le acque reflue. Per questo, hanno scelto uno dei più importanti patogeni gastrointestinali, un ceppo del batterio di Salmonella che causa sintomi tipici di intossicazione alimentare.
“Questa specie è stata introdotta in un sistema a cascata MFC trattamento di urina umana, per determinare l’efficacia di uccisione anodica quando si opera in condizioni di flusso continuo,” scrivono i ricercatori nello studio .
Quando hanno controllato il deflusso al termine del processo di purificazione per misurare i livelli di agenti patogeni rimanenti, hanno trovato proprio quello che avevano sperato, ovvero una notevole riduzione di Salmonella.
“Siamo rimasti davvero entusiasti con i risultati: dimostrano che abbiamo un sistema biologico stabile in cui siamo in grado di trattare i rifiuti, produrre energia elettrica e fermare gli organismi nocivi attraverso la rete fognaria“, dice Ieropoulos.
Infatti, le batterie hanno distrutto efficacemente questi patogeni, portando i loro livelli fino a ciò che è considerato accettabile nelle procedure di sanificazione convenzionali.
“Abbiamo ridotto il numero di organismi patogeni in modo significativo, ma non abbiamo ancora dimostrato di poterli azzerare completamente. Continueremo il lavoro per verificare se possiamo eliminarli completamente”, dice un membro del team , il microbiologo John Greenman.
Per aumentare la consapevolezza di questo progetto, che è fondata dalla Fondazione Bill Clinton & Melinda, il team ha anche incorporato la tecnologia in una toilette portatile che otterrà qualche ribalta al festival musicale di Glastonbury di quest’anno nel Regno Unito.
L’energia generata dal gabinetto del ‘Pee Power‘ verrà utilizzata per alimentare i display informativi al festival. Il piano è quello di elaborare oltre 1.000 litri (264 galloni) di pipì al giorno, utilizzando l’energia elettrica per una serie di dieci pannelli informativi.
“Gli aggiornamenti del festival sono un modo di mostrare la potenza della pipì e della tecnologia di MFC, che possono essere quindi sviluppate per tutta una serie di usi”, dice Ieropoulos.
La ricerca è stata pubblicata nel PLoS One .
