|
|
|
|
|
废水不“废”:新兴的微生物电化学技术如何重塑可持续的水、物质与能源循环 |
|
|

直播时间:2026年5月7日(周四)22:00-23:30
直播平台:

科学网APP
https://weibo.com/l/wblive/p/show/1022:2321325293077996109855
(科学网微博直播间链接)

科学网微博

科学网视频号
【直播简介】
2026年5月7日,Frontiers in Science Deep Dives(深潜系列)线上活动将于北京时间晚上22:00 - 23:30再一次和大家见面。Frontiers in Science Deep Dives(深潜系列)是一系列由Frontiers主办的线上线下研讨会,汇聚诺贝尔奖得主及众多知名科学家,共同推动以科学为主导的解决方案,以应对人类面临的重大挑战——涵盖气候变化逆转、生物多样性保护以及健康与福祉提升等领域。每场活动都吸引着来自世界各地的顶尖研究人员、政策制定者与创新者参与。诚邀您与知名研究学者及思想领袖共聚,探索与研讨应对当今时代重大挑战的突破性解决方案。
全球每年产生的废水约为3590亿立方米,足以将太湖填满80次!而目前,全球近一半的废水在未经处理的情况下直接排入环境,与此同时,全球废水每年所蕴含的化学能可超过80万GWh,相当于100座核电站的年发电量。而这部分潜力目前在很大程度上尚未得到开发。
废水中却蕴含着可观的化学能、氮磷营养物质和可再生水资源。在传统污水处理仍面临高能耗、高成本等挑战的背景下,如何将废水从“治理负担”转化为“资源载体”,已成为水环境、能源与可持续发展领域共同关注的重要议题。
最新发表于Frontiers旗舰刊Frontiers in Science的综述研究指出,新兴的微生物电化学技术(METs)有望为这一问题提供新的解决路径。通过利用具有电化学活性的微生物,该技术可将有机废物流更高效地转化为电力、燃料、肥料和可利用水资源,并在资源回收、分散式环境卫生和可持续基础设施建设方面展现出广阔前景。从实验室研究到英国格拉斯顿伯里音乐节及非洲多地现场试验,METs正逐步走向真实应用场景。
在资源匮乏地区开展的现场部署表明,METs有潜力构建低成本、分散式的能源与环境卫生基础设施,并有望同时推动多个联合国可持续发展目标的实现。然而,这项技术距离大规模落地仍面临工程放大、系统集成、经济可行性和监管适配等关键挑战。
会议议程
1. 会议引言
2. 深度解析与方法论述
3. 后续措施与未来展望
4. 圆桌讨论及与问答环节
【嘉宾简介】

Uwe Schröder教授
德国格赖夫斯瓦尔德大学
Uwe Schröder教授是生物化学与电生物化学领域的顶尖学者,长期从事微生物电化学技术、绿色化学和微生物燃料电池等方向的研究。他的工作聚焦于通过生物电化学系统将废物流转化为可利用资源,从而推动更加清洁的水、物质与能源循环。
Uwe在胞外电子传递机制以及生物电化学反应器设计方面作出了重要基础性贡献,推动了该领域从实验室发现向实际应用的转化。他还通过跨学科合作以及此前担任德国布伦瑞克工业大学环境与可持续化学研究所执行所长等职务,在塑造该研究领域发展方向方面发挥了重要作用。

Falk Harnisch教授
德国亥姆霍兹环境研究中心
Falk Harnisch教授是微生物生物电催化与生物电技术领域的专家。他的研究重点是将微生物学与电化学相结合,开发将废水及其他副产物流转化为能源、化学品和可持续燃料的生物电技术工艺。
他在胞外电子传递机制研究和微生物电化学技术(METs)发展方面作出了重要贡献,推动该领域从基础科学研究迈向可规模化的环境解决方案。Falk在生物电化学系统领域具有重要影响力,持续推动微生物学、电化学与工程学交叉领域的技术创新,并撰写了该领域首部关于生物电合成的著作。他曾任国际微生物电化学与技术学会主席,现为该学会会士。

Elizabeth Heidrich博士
英国纽卡斯尔大学
Elizabeth Heidrich博士是微生物电化学领域的领军研究者,致力于开发生物电化学系统,实现有机物与电流之间的直接转化,反之亦然。她的工作聚焦于废水处理,长远目标是将该行业从主要的能源消耗者转变为资源回收平台。
她曾牵头多项国际合作工作,促进这些技术从实验室研究走向真实工况下的中试规模应用。她主持的METzero项目利用微生物电化学技术支持水行业向净零排放转型,获得了英国工程与物理科学研究委员会(EPSRC)120万英镑的资助。基于此项工作,她联合创办了一家大学衍生企业,推动相关系统的商业化,并获得了Innovate UK和Ofwat创新基金的支持,与英国多家领先水务公司开展合作。她的研究旨在深入理解并最终利用微生物群落,服务于可持续工程应用。

Deepak Pant博士
比利时弗拉芒技术研究院
Deepak Pant博士的研究聚焦于推进可持续的生物电化学系统,以实现资源回收和碳利用。他的工作重点包括电合成以及用于二氧化碳转化和微生物过程的新型电化学系统开发。他在超过25个国际项目中发挥了关键作用,其中包括欧盟FP7、Horizon2020和Horizon Europe框架下的多项重大倡议。
他带领团队开发并规模化生产了气体扩散电极(GDE),该技术提升了微生物燃料电池和二氧化碳电还原技术的效率,服务于循环、低碳的能源系统。Deepak是英国皇家化学学会、生物技术研究学会以及国际微生物电化学与技术学会会士,同时担任Bioresource Technology Reports和Journal of Environmental Chemical Engineering期刊编辑。

Bruce Rittmann教授
美国亚利桑那州立大学
Bruce Rittmann教授是美国亚利桑那州立大学环境工程学科校董讲席教授,也是环境生物技术领域的开创者之一。他的研究聚焦于微生物群落管理的科学与工程方法,旨在通过调控和利用微生物体系,为社会提供关键服务,包括可再生能源生产、水体与土壤修复,以及人类健康改善等。
Bruce已发表850余篇学术论文,合著了环境生物技术领域的经典教材 《Environmental Biotechnology: Principles and Applications》,并拥有21项专利。他的研究成就获得了多项重要荣誉认可,包括斯德哥尔摩水奖、克拉克水科学与技术杰出成就奖,以及美国环境工程与科学教授协会创始人奖。他是美国国家工程院院士,同时也是美国科学促进会会士。
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。