مجتبی محسنی

پیل‌ سوختی ‌میکروبی، یک سیستم بیوالکتروشیمیایی است که از طریق عملکرد میکروارگانیسم‌ها، انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. توانایی همزمان تولید الکتریسیته و تصفیه پساب، استفاده از واسطه‌های مقرون به صرفه و زیست سازگار از اهداف پژوهش حاضر بود. برای بررسی تولید الکتریسیته، پیل سوختی میکروبی دو محفظه‌ای باواسطه آهن و منگنز و بدون واسطه همراه با هوادهی در کاتد طراحی شد. از کشت تازه شِوانلا ME1 رشد کرده در محیط کشت مایع LB، حجم یک درصد به محفظه آند پیل سوختی میکروبی حاوی پساب مصنوعی و یا صنعتی منتقل شد. محفظه کاتد حاوی بافر فسفات بوده و بطور مداوم با حجم mL.min 1 100 هوادهی شد. اما محفظه آند در شرایط بی‌هوازی نگهداری شد. تولید الکتریسیته در پیل ‌سوختی ‌میکروبی با دمای 30 درجه سانتی‌گراد بررسی شد. همچنین پیل سوختی میکروبی پساب مصنوعی حاوی لاکتات سدیم با بیشینه چگالی توان 56/35 میلی‌وات بر مترمربع محاسبه شد. بررسی تاثیر هوادهی در عملکرد پیل سوختی میکروبی نشان داد پساب آب‌پنیر با هوادهی در کاتد، با بیشترین چگالی توان 9/48 میلی‌وات بر مترمربع و بیشترین درصد هضم پساب به مقدار 22/19 درصد بود در مقایسه با پیل پساب آب‌پنیر بدون هوادهی در کاتد، چگالی توان 087/18 میلی‌وات بر مترمربع و درصد هضم پساب 51/12 درصد محاسبه شد. نتایج حاصل از استفاده از واسطه‌ها به منظور افزایش بازده در عملکرد پیل سوختی میکروبی نشان داد پیل حاوی پساب صنعتی فراورده‌های دریایی با واسطه آهن، دارای بیشترین چگالی توان 464/38 میلی‌وات بر مترمربع و بیشترین درصد هضم پساب 59/31 درصد محاسبه شد. در پیل پساب فراورده‌های دریایی با شرایط یکسان اما بدون واسطه، چگالی توان 212/31 میلی‌وات بر مترمربع و درصد هضم پساب 65/7 درصد بدست آمد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد شِوانلا ME1، توانایی همزمان تولید جریان الکتریسیته و تصفیه پساب را داشت و پیل حاوی پساب صنعتی آب پنیر دارای بیشترین چگالی توان بود و به جهت مقرون به صرفه بودن بهتر است جایگزین پساب مصنوعی حاوی سوبسترا خالص قرار گیرد و پیل پساب فراورده‌های دریایی با واسطه آهن دارای بیشترین چگالی توان و بیشترین درصد هضم پساب در مقایسه با پیل پساب فراورده‌های دریایی فاقد واسطه بود.