中国科学院新疆理化技术研究分离材料与技术研究团队与马来西亚国立大学合作，在前期研究（Int. J. Hydrogen Energy. 2022, 47, 15464-15479）的基础上建立了新型与可再生能源发电系统，以提高微生物电解池（MEC）处理棕榈油厂废水（POME）的效果，解决了MEC技术能源消耗问题。为了实现能源的可再生，科研人员将微型水力发电机（PHP）与单室的MECs结合，提高了系统的电流密度（113 A/m3）和产氢速率（1.16 m3 H2/m3 d）。同时，棕榈油厂废水（POME）中有机物去除率达到73%，比单室MECs有机物的去除表现出更优的性能。相对高效的H2回收率（r H2=78%）和库仑效率（CE=57%）证实了从POME有机物中去除高比例的电子以产生大于96%纯H2的可能性。MEC滋养了POME废水降解微生物群体，并刺激了阳极生物膜中电活性微生物的生长，促使H2的快速生成。迄今为止，PHP-MEC的整体H2回收率、COD去除率和能源效率，均优于由其他外部可再生能源驱动的MECs。它在可持续处理含油废水方面颇具潜力，为设计有效的生物策略从复杂的工业废水中回收能源提供理论基础和技术指导。
相关研究成果发表在《国际氢能杂志》（International Journal of Hydrogen Energy）上。研究工作得到中科院和马来西亚国立大学的支持。
实验装置示意图
PHP-MEC反应器的关键性能指标（电流密度和COD去除率）随时间的变化