دانشجوی میکروبیولوژی

پیل  سوختی میکروبی :

 وسیله ای است که در آن فرآیند های کنترل شده بیولوژیکی به منظور تولید انرژی به وقوع می پیوندد .

راکتورهای سلول های سوختی میکروبی (MFC: Microbial Fuel Cells) سیستمی است که فرآیندی را از طریق تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی  و با استفاده از فعالیت کاتالیزوری میکروارگانیسم ها به وجود می آورد. استفاده ازاین تکنیک ، به عنوان منبع جدیدی از انرژی، ارزانترو پاکیزه می باشد. یک آند و یک کاتد به منظور جداسازی انرژی مورد استفاده قرار می گیرد. سلول های سوختی میکروبی می توانند از مواد شیمیایی تجزیه پذیر مختلفی به عنوان سوخت استفاده کنند.

 تکنولوژی سلول های سوختی میکروبی  یکی از جدیدترین روشها برای تولید برق می باشد. به منظور تولید برق ، سلول سوختی میکروبی از یک زیست توده ای استفاده می کند که منبع تجدید شدنی انرژی باشد و از نظر اقتصادی امکان پذیر و به میزان زیادی وجود داشته باشد. علاوه بر آن، مصرف آن زیست توده مصرف آب را برای مصرف نسل بعدی بهداشتی تر و سلامت تر می کند. پیل‌های‌سوختی میکروبی از واسطه‌های غیرآلی برای حمل الکترون‌های تولید استفاده می‌نمایند. واسطه از غشاءهای خارجی چربی سل و دیوار پلاسما عبور می‌کند؛ پس شروع به رها کردن الکترون‌ها از زنجیر حامل الکترون که معمولاً توسط اکسیژن یا سایر واسطه‌ها جذب شده است، می‌نماید. واسطه‌ای که هم‌اکنون کاهیده شده، پیل دارای بار الکترون‌ها را ترک نموده و به سمت الکترود مخالف حرکت می‌کند؛ آزاد‌سازی الکترون‌ها به این معناست که واسطه به حالت اکسید شده اصلی خود بازگشته و برای تکرار فرآیند آماده است. ذکر این نکته مهم است که تحت شرایط بی‌هوازی، وجود اکسیژن به دلیل الکترونگاتیوی بالاتر باعث جمع نمودن تمامی الکترون‌ها می‌شود.
در یک عملیات پیل‌سوختی میکروبی، آند پذیرنده نهایی الکترون است که توسط باکتری در محفظه آندی تشخیص داده می‌شود. بنابراین، فعالیت میکروبی شدیداً به پتانسیل اکسایشی- کاهشی آند بستگی دارد.

تعدادی از واسطه‌های پیشنهادی برای استفاده در پیل‌سوختی میکروبی عبارتنداز: neutral red،‌ methylene، thionine یا resorfuin
برای تولید یک جریان مفید لازم است که یک مدار کامل ایجاد شود و تنها نقل و انتقال الکترون به یک نقطه واحد، صورت نگیرد. جزئیات فرآیند به این صورت است که واسطه و میکروارگانیسم، در محلولی شامل جزء مناسب مورد عمل، مانند گلوکز، با یکدیگر مخلوط می‌شوند. این مخلوط در یک محفظه عایق برای جلوگیری از ورود اکسیژن قرار داده شده و بنابراین میکروارگانیسم مجبور به استفاده از یک تنفس غیر هوازی می‌شود. در ادامه الکترودی در محلول قرار می‌گیرد و همان‌گونه که قبلاً توضیح داده شد، به عنوان آند عمل می‌کند.