Sådan brugte forskere cannabisforbrugeres urin til at producerer elektricitet

Læsetid: 6 minutter
Forskere ved Üsküdar Universitet og Istanbul tekniske universitet i Tyrkiet har formået at skabe en elektrisk strøm ved hjælp af ingen anden end cannabisforbrugernes urin.

I dag er folk endelig klar over de potentielle fordele ved cannabis. De fleste af de amerikanske stater har en form for medicinsk marihuana-program på plads, og flere og flere berømtheder og politikere taler til støtte for urten.

Men bortset fra dets medicinske fordele, kan ukrudt have en anden, mere uventet anvendelse; producerer elektricitet. Forskere ved Üsküdar Universitet og Istanbul tekniske universitet i Tyrkiet har formået at skabe en elektrisk strøm ved hjælp af ingen anden end cannabisforbrugernes urin.

Læs videre for at lære om denne nye teknologi, og hvordan den kan give ny mening til udtrykket ‘grøn energi’.

Sådan producerede videnskabsmænd elektricitet fra urin

Undersøgelsen nævnt ovenfor blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Bioresource Technology Reports. Under ledelse af professor Tunç Çatal inkluderede det tværfaglige team af forskere en bioingeniør, en farmaceuter og en læge blandt andre. Det var under undersøgelse af fjernelse af toksiner fra spildevand, at teamet først gjorde deres utrolige opdagelse.

Undersøgelsen startede med det formål at undersøge, hvordan man forhindrer forurening af spildevand med kokainmetabolitter. Når folk bruger stoffer som kokain eller marihuana, nedbrydes det originale stof af deres kroppe i mindre molekyler, der kaldes metabolitter. Disse udskilles i urin, og derfra går de ind i vandsystemet.

Dette er et problem, fordi standard vandbehandlingsfaciliteter ikke har teknologien til at fjerne disse metabolitter fra spildevand. Efter behandling forbliver metabolitterne derfor i vandet og kan frit komme ind i det lokale økosystem. Denne forurening udgør et betydeligt problem for liv i vand. Det bliver vanskeligere at nedbryde toksiner, og der opstår oxidativ stress.

Mens de søgte efter en løsning på problemet, opdagede forskerne, at en af ​​de primære metabolitter af kokain, benzoylecgonin, producerede en elektrisk strøm, når den fjernes på en bestemt måde. Ved at føre forurenet urin gennem et udstyr, kendt som en mikrobiel brændselscelle (MFC), var teamet i stand til at reducere toksiner i vandet med 25% og producere elektrisk energi som et biprodukt.

De blev nysgerrige over, om de samme effekter ville blive set med den primære cannabismetabolit, THC-COOH. Ud over at producere elektricitet lykkedes det forskerne med succes at fjerne over 60% af cannabismetabolitten i deres prøver.

Hvordan fungerer mikrobielle brændselsceller?

MFC’er bruger specialiserede organismer kendt som ‘eksoelektrogeniske mikrober’ og kemikalier til at skabe elektricitet. Disse mikrober har den unikke evne til at fjerne elektroner (i form af brintatomer) fra carbonbaserede forbindelser. Disse elektroner overføres til en katode (en negativt ladet elektrode), hvor de kan bruges til at producere energi.

MFC’er betragtes som en bæredygtig metode til produktion af energi, og vi kan godt se dem meget mere i fremtiden. Da frygt for global opvarmning fortsætter med at vokse, er der mere presserende end nogensinde for at finde et effektivt alternativ til forbrænding af fossile brændstoffer. Hvis de blev populariseret, kan MFC’er blive en værdifuld del af løsningen.

Det tyrkiske team har allerede undersøgt MFC-teknologi i omkring ti år og har brugt den med succes med andre kulstofbaserede forbindelser, herunder ammoniak, kulbrinter og ethanol. Brug af et stof som urin ville imidlertid sikre en konstant forsyning og gøre praksis endnu mere bæredygtig.

Derudover ser det ud til, at processen kan bruges til at fjerne medikamentmetabolitter såsom THC-COOH fra vandet, når det passerer gennem behandlingsanlæg. Dette er fantastiske nyheder, da flere og flere mennesker nu henvender sig til marihuana til enten medicinsk eller rekreativ brug.

Hvad er THC-COOH?

THC-COOH står for 11-nor-9-carboxy-9-tetrahydrocannabinol. Det er den vigtigste metabolit af THC (delta-9-tetrahydrocannabinol), kemikaliet i cannabis, der er ansvarlig for dets berusende virkning.

Når du spiser THC, hvad enten det er ved at ryge, fordampe eller spiselige ting, kører det til leveren, hvor det nedbrydes af enzymerne i cytochrome P450-stien. Det nedbrydes først ved hydroxylering i 11-hydroxy-delta-9-THC og derefter ved yderligere oxidation til THC-COOH.

THC-COOH udskilles derefter i urinen, og det er denne forbindelse, der kan påvises ved urinalyse-medikamentest. Det anslås, at 15% til 20% af den originale THC-dosis udskilles på denne måde. Det betyder, at en betydelig mængde THC-COOH passerer ind i vores vandsystemer hver dag.

Hvad betyder denne forskning for fremtiden?

Forskerne testede ægte urin fra cannabisbrugere og ikke-brugere og sammenlignede den med syntetiske urinprøver. De fandt ud af, at cannabisforbrugernes urin producerede lidt mindre elektricitet sammenlignet med de andre prøver, med en topspænding på 0,23V sammenlignet med 0,35V for ikke-brugers urin og 0,33V for syntetisk urin.

Det ser ud til, at der ikke er nogen reel fordel ved at bruge marihuana-brugernes urin i forhold til anden urin i MFC’er. Det betyder dog ikke, at der overhovedet ikke er nogen fordel. Som tidligere nævnt lykkedes teamet at fjerne 60% af THC-COOH fra forurenet vand, og det er en betydelig mængde. Når THC-COOH blev fjernet fra prøverne, blev deres oprindelige energiproduktionskapacitet endvidere gendannet.

Hvis MFC-teknologi skulle implementeres i vandrensningsanlæg overalt i verden, kan det have en stor positiv indvirkning på miljøet. Ikke kun ville vandforsyningen blive renere, men vi kunne også nyde en ny kilde til vedvarende energi til fordel for planeten yderligere.

Powering the Planet with Cannabis

Som det viser sig, er cannabismetabolitter i urin ikke den eneste potentielle energikilde, som planten leverer. Industriel hamp, en nær slægtning af marihuana, undersøges også som et brændstof. I deres undersøgelse for Bioresource Technology udvindede forskerne Parnas, Li og Stuart hampbiodiesel fra plantens frø.

Hampfrø er rige på olier, der kan omdannes til brændstof gennem en proces, der kaldes transesterificering. Ved hjælp af jomfru hampfrøolie lykkedes det Parnas og teamet at konvertere imponerende 97% til biodiesel.

Denne biodiesel kunne potentielt bruges på alle de samme måder som almindelig diesel kan, men på en meget mere miljøvenlig måde. Bortset fra det faktum, at det er meget grønnere end fossile brændstoffer, er hamp en meget bæredygtig afgrøde. Det vokser i mange forskellige klimaer og kræver meget lidt i vejen for pesticider, herbicider og gødning.

Desuden er hamp i stand til at vokse i jord af dårlig kvalitet, hvilket betyder, at den kan opdrættes i regioner, der er uegnede til andre afgrøder. Det er også fordelagtigt for jorden takket være dens lange rødder, der forhindrer erosion og fremmer biodiversitet i det lokale område. En anden fordel ved hamp er, at den blomstrer mellem juli og september, hvilket giver pollen til bier længe efter at mange andre planter er ophørt med at producere den.

Så hvad er ulempen? Hvorfor bruger vi ikke allerede hamp som brændstof?

Tidligere har der været uberettigede fordomme mod hamp, da mange mennesker forveksler det med sin fætter marihuana. I modsætning til marihuana producerer hamp imidlertid minimal THC og forårsager ikke en psykoaktiv ‘høj’.

Selv om holdninger til hamp langsomt ændrer sig, er der en anden stor hindring for, at det bliver et konventionelt brændstof: Omkostninger. Hampfrø er yderst nærende og er i de senere år blevet en temmelig moderigtig mad. I øjeblikket kan landmænd tjene langt flere penge på at sælge hampfrø som mad end en brændstofafgrøde. Og indtil det ændrer sig, er det usandsynligt, at hampbiobrændstof bliver mere populært.

Brug af cannabisforbrugeres urin til at fremstille elektricitet: endelige tanker

Der er mange forskellige anvendelser til marihuana, og generering af elektricitet skal være en af ​​de mest usædvanlige. Men uanset hvor underligt det kan synes, er det netop, hvad tyrkiske forskere har gjort. I deres søgen efter at rydde op i verdens vandforsyning har de også formået at omdanne et naturligt affaldsprodukt til en ny måde at producere energi på.

Selvom det kan tage nogen tid, før vi ser MFC’er blive et almindeligt træk ved vandrensningsanlæg, har de dog potentialet til at løse to af vores planets største problemer samtidig. Yderligere forskning er nødvendig, men teknologien kan potentielt give en ren strømkilde samtidig med, at forureningsniveauerne i vores vandforsyning reduceres.

En anden mulig anvendelse af cannabis som brændstof er hampbiodiesel. Men på trods af sine mange fordele ser det ud til, at dette produkt snart vil blive bredt tilgængeligt. Takket være forældede holdninger og uoverkommelige omkostninger forbliver denne værdifulde kilde til grøn energi på en bagbrænder, i det mindste i øjeblikket.

Kilde(r):
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589014X19300039#f0025
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3570572/

Del:

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on pinterest
Pinterest
Share on linkedin
LinkedIn

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *

On Key

Relaterede artikler