» سلولهای سوختی میکروبی (MFC)

سلولهای سوختی میکروبی (MFC)

تخمین زده می شود که جمعیت جهان تا سال 2050 به 9.5 میلیارد نفر برسد. با توجه به اینکه بیشتر انرژی فعلی ما از طریق سوخت های فسیلی تولید می شود ، این امر هنگام تأمین برق کافی و پایدار ضمن کاهش تغییرات آب و هوا ، چالش های مهمی ایجاد می کند.

یک ایده که طی سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است ، تولید برق با استفاده از باکتریها در دستگاههایی به نام سلولهای سوختی میکروبی (MFC) است. این پیل های سوختی به توانایی برخی از میکروارگانیسم های موجود در طبیعت که توانایی تبادل الکترون ها برای ایجاد برق را دارند ، متکی هستند. این فرآیند با استفاده از موادی به نام سوبسترا که شامل مواد آلی موجود در فاضلاب است می تواند سوخت گیری کند.

در حال حاضر سلول های سوختی میکروبی قادر به تولید برق برای تأمین انرژی دستگاه های کوچک مانند ماشین حساب ، پنکه های کوچک و LED هستند - در آزمایشگاه ما چراغ های کوچک درخت کریسمس را با استفاده از "سلولهای سوختی میکروبی" روشن می کنیم. اما اگر این فناوری مقیاس بندی شود ، نویدبخش خوبی است.

نحوه کار آنها

MFC ها از یک سیستم آند و کاتد استفاده می کنند - الکترودهایی که جریان را به داخل یا خارج منتقل می کنند. سیستم های متداول MFC متشکل از یک محفظه آند و یک محفظه کاتد است که توسط یک غشا جدا شده است. باکتری ها روی آند رشد می کنند و بسترها را به دی اکسید کربن ، پروتون و الکترون تبدیل می کنند.

الکترونهایی که تولید می شوند از طریق یک مدار خارجی به محفظه کاتد منتقل می شوند ، در حالی که پروتون ها از غشا عبور می کنند. در محفظه کاتد ، یک واکنش بین پروتون ها و الکترون ها آب را تشکیل می دهد و الکترون ها جریان می یابند - یعنی همان برق تولید میشود.

مطلب مرتبط نحوه پین کردن پست ها در اینستاگرام

تولید برق از طریق MFC دارای چندین مزیت است: سیستم ها را می توان در هر جایی تنظیم کرد. آنها "پسماند" کمتری نسبت به روشهای معمول تصفیه فاضلاب مانند سیستم های پسماند فعال ایجاد می کنند. آنها می توانند در مقیاس کوچک باشند ، با این حال می توان از یک طرح مدولار برای ساخت سیستم های بزرگتر استفاده کرد. آنها تحمل بالایی به شوری دارند و می توانند در دمای اتاق کار کنند.

در دسترس بودن طیف وسیعی از بسترهای تجدیدپذیر که می تواند برای تولید برق در MFC مورد استفاده قرار گیرد ، می تواند انقلابی در تولید برق در آینده ایجاد کند. این بسترها شامل ادرار ، مواد آلی موجود در فاضلاب ، مواد ترشح شده توسط گیاهان زنده در خاک (ترشحات ریشه) ، مواد زائد غیر آلی مانند سولفیدها و حتی آلاینده های گازی هستند .

تگ ها : تکنولوژی MFC سلولهای سوختی میکروبی

۰ نظر / ۱۹۴ بازدید