مجتبی محسنی

پیل سوختی میکروبی، سیستم بیوالکتروشیمیایی است که انرژی موجود در ترکیبات آلی را از طریق عملکرد کاتالیسیتی میکروارگانیسم ها در شرایط بی هوازی به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. جداسازی و بررسی مشخصات باکتری شوانلا از رسوبات بستر دریای مازندران، بررسی توانایی تولید الکتریسیته و نیز امکان سنتز نانوذرات نقره توسط باکتری جدا شده از اهداف پژوهش حاضر بود. نمونه های جمع آوری شده از رسوبات بستر دریا به محیط کشت کلیگلرآگار منتقل شد. پس از گرمخانه گذاری پلیت ها در دمای 30 درجه سانتی گراد، کلنی های سیاه رنگ جداسازی شد. پس از شناسایی جدایه ها بر اساس مشخصات مورفولوژی، فیزیولوژی و مولکولی، توانایی تولید الکتریسیته توسط جدایه منتخب ارزیابی شد. پیل سوختی میکروبی دومحفظه ای طراحی گردید و جدایه منتخب به محفظه آند حاوی محیط کشت LB تلقیح شد. نوترال رِد به عنوان واسطه انتقال الکترون استفاده شد و الکترودها نیز از گرافیت ساخته شده بود. از رسوبات بستر دریای مازندران، باکتری های احیا کننده سولفات جداسازی شد و جدایه منتخب با عنوان جدایه ME1 نامگذاری شد. نتایج بررسی مشخصات مرفولوژیکی و فیزیولوژیکی جدایه ME1، نشان داد این باکتری متعلق به جنس شِوانلا بود. هم چنین بررسی توالی ژن 16S rDNA و رسم درخت فیلوژنی نشان داد که جدایه ME1 دارای 87/98درصد هومولوژی با شِوانلا سئوهائنسیس (Shewanella seohaensis) بود. نتایج نشان داد که باکتری جداشده توانایی تولید الکتریسیته در پیل سوختی میکروبی باواسطه را داشت. با توجه به نتایج مطالعات حاضر، جدایه ME1 توانایی تولید الکتریسیته با ولتاژ ثابت مدار باز 765 میلی ولت را دارد. بیشترین چگالی توان و جریان در پیل سوختی میکروبی باواسطه به ترتیب 817/140 میلی وات بر مترمربع و 5/395 میلی آمپر بر متر مربع سنجیده شد. هم چنین توانایی جدایه برای تولید الکتریسیته در پیل سوختی میکروبی بی واسطه نیز سنجیده شد. نتایج نشان داد شوانلا ME1 توانایی تولید الکتریسیته با ولتاژ مدار باز 621 میلی ولت را داشت. بیشترین چگالی توان و جریان در پیل سوختی میکروبی بی واسطه به ترتیب 53/64 میلی وات بر مترمربع و 77/267 میلی آمپر بر مترمربع سنجیده شد. این نتایج نشان داد که جدایه ME1 بدون استفاده از ماده حد واسط نوترال رد نیز توانایی تولید الکتریسیته را دارد. با استفاده از پساب مصنوعی به عنوان سوبسترا، بیشینه