| فناوری سبز پیل سوختی در حذف آلاینده ها همراه با تولید انرژی |
| کد مقاله : 1036-FSN |
| نویسندگان |
|
هادی مسیب زاده1، شایان شریعتی *2 1دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران 2استادیار گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران. |
| چکیده مقاله |
| با تداوم آلودگی آب و خاک و کندی توسعه فناوری‌های پایدار، نیاز به راهکارهای نوآورانه بیش از پیش احساس می‌شود. سامانه‌های پیل سوختی میکروبی (MFC) به‌عنوان فناوری‌های نوظهور زیست‌الکتروشیمیایی، توانایی تجزیه زیستی آلاینده‌ها و تولید هم‌زمان انرژی الکتریکی پاک را دارند. مطالعات نشان داده‌اند میکروارگانیسم‌هایی مانند باکتری‌ها از سوبسترای کربنی (منابع آلی) به‌عنوان منبع تغذیه استفاده کرده و در حین متابولیسم، الکترون تولید می‌کنند. این الکترون‌ها که در نتیجه‌ی تجزیه ترکیبات آلی به‌وجود می‌آیند، از طریق زنجیره‌های تنفسی سلولی به سطح الکترود آند منتقل شده و سپس از طریق یک مدار خارجی به الکترود کاتد، به‌عنوان پذیرنده نهایی الکترون، منتقل می‌گردند. در این فرآیند، انرژی شیمیایی ذخیره‌شده در مواد آلی به انرژی الکتریکی قابل استفاده تبدیل می‌شود. این سامانه‌ها قادرند فنول، آفت‌کش‌ها و آنتی‌بیوتیک‌هایی مانند اکسی‌تتراسایکلین را به‌ترتیب تا حدود 70، 70 و 95 درصد حذف کنند. عوامل حیاتی متعددی می‌توانند شامل جنس ماده آند، فعالیت الکتریکی میکروارگانیسم‌ها، نوع بستر آلی مورد استفاده برای متابولیسم و رشد میکروب‌ها بر عملکرد سلول‌های سوختی میکروبی (MFC) تأثیر بگذارند. در سال‌های اخیر، به دلیل پایداری عملکرد، سازگاری با محیط‌زیست و قابلیت کاربرد در تصفیه انواع فاضلاب‌های آلوده، MFCها توجه قابل‌توجهی جلب کرده‌اند. با این حال، چالش‌هایی مانند مقاومت داخلی بالا، محدودیت گونه‌های میکروبی مؤثر و هزینه‌های بالای نصب، مانع گسترش صنعتی آن‌هاست. این مقاله ضمن مرور پیشرفت‌های اخیر، پتانسیل MFCها را در حذف آلاینده‌های پایدار و تولید انرژی بررسی کرده و راهبردهایی برای بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌ها ارائه می‌دهد |
| کلیدواژه ها |
| آلودگی خاک و آب، آلاینده‌های آلی و معدنی؛ تولید انرژی سبز؛ سلول سوختی میکروبی؛ زیست پالایی. |
| وضعیت: پذیرفته شده |