پيل سوختي ميكروبي،فاضلاب،الكتريسيته،بحران آب ،سوخت فسيلي ،محيط زيست ،نانو محك بهبود

پیل سوختی میکروبی؛ هم سویی با اهداف زیست محیطی

استفاده از انرژی های نو به عنوان جایگزین سوخت های فسیلی به دلیل افزایش قیمت و آلودگی های زیست محیطی حاصل از احتراق آن ها بسیار مورد توجه قرار گرفته است.پیش بینی می شود ذخایر فعلی جهان تنها تا حدود 60سال آینده انرژی مورد نیاز جهان را تامین کند.برنامه جهانی در سال 2020 استفاده از انرژی های تجدید پذیر و کاهش استفاده از سوخت های فسیلی است .پیش بینی می شود در سال 2100 صد در صد انرژی جهان توسط انرژی های پاک تامین خواهد شد.پیل سوختی به واسطه ­ی خصوصیات متمایز بازدهی بالا و آلودگی بسیار پایین به عنوان یک فن ­آوري جذاب در بسیاری از کشورها ی جهان شناخته شده است. میزان توسعه این فن ­­آوری در کشورهای مختلف بسته به موقعیت جغرافیایی،سیاست های راهبردی دولت ها و شرایط زیست محیطی منطقه ای متغیر است.پیل های سوختی، امروزه به عنوان یکی از وسایل رسیدن به هدف اساسی آینده جامعه بشری که همانا رسیدن به توسعه ­ی پایدار مطرح  هستند.

به تازگی برنامه ی توسعه ملل متحد و سازمان محیط زیست جهانی طرح نمایش اتوبوس های پیل سوختی را در پنج کشور در حال توسعه شامل برزیل،چین،مصر،هند،و مکزیک ،به معرض اجرا گذاشت.از دلایل اجرای این طرح در کشورهای در حال توسعه آلودگی هوای شهرهای بزرگ این کشور هابیان شده است و متاسفانه ایران که دارای شهر های آلوده بسیاری است نادیده گرفته شده است.

امروزه تولید انرژی از مواد کم ارزش و زاید مانند پس­ماندها ،زباله ها و پساب ها بسیار قابل توجه می باشد.میکرو ارگانیسم ها(ریز اندامکان) ضمن تامین انرژی مورد نیاز جهت تصفیه ­ی پساب های صنعتی،کشاورزی،خانگی،نقش به سزایی در مقابله با آلودگی های زیست محیطی ایفا می کنند .پیل سوختی میکروبی وسیله ای است که در آن انرژی شیمیایی موجود در مواد قابل اکسایش به وسیله باکتری ها به الکتریسیته تبدیل می­شود.باکتری­ ها در محفظه­ ی­ آند در شرایط بی هوازی به عنوان یک کاتالیست عمل نموده ،رشد مایه(سوبسترامانند فاضلاب)را اکسید کرده،الکترون و پروتون را آزاد می کنند. الکترون آزاد شده به الکترود آندکه الکترون گیرنده ي نهایی است انتقال یافته و با عبور از یک مدار خارجی وارد محفظه کاتد می­گردد.به این ترتیب با عبور الکترون از مدار خارجی انرژی الکتریکی تولید می­ گردد.از این رو پیل های سوختی میکروبی به عنوان یک منبع تولید الکتریسیته زیستی مورد توجه قرار گرفته اند.

به عنوان مثال تصفیه ­ي  فاضلاب و هم زمان با آن­  تولید برق از طریق پیل سوختی میکروبی یکی از دغدغه های محققان می باشد اکنون پژوهشگران دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا نوعی پیل سوختی ساخته اند که از فاضلاب های شهری الکتریسیته می گیردو آب را نیز تصفیه می کند. بروس لوگان، استاد مهندسی محیط زیست در دانشگاه ایالتی بن، می گوید: «تا به حال هیچ کس با فاضلاب های شهری چنین آزمایشی نکرده است. ما از چیزی استفاده می کنیم که از نظر همگان کاملاً بدون کاربرد است»

استفاده از پیل سوختی میکروبی در مقیاس صنعتی با برآوردهای اقتصادی توصیه می­گردددر فرایندهای هوازی تصفیه فاضلاب مانند لجن فعال، سامانه ی هوادهی در حدود 50 درصد انرژی تصفیه خانه فاضلاب را مصرف می کند.در صورتی که در پیل سوختی میکروبی هوادهی تنها برای انتقال اکسیژن در کاتد نیاز است.

کلمات کلیدی:پيل سوختي ميكروبي،فاضلاب،الكتريسيته،بحران آب ،سوخت فسيلي ،محيط زيست ،نانو محك بهبود

مرضيه صفري

دیدگاه خود را ارسال نمایید

ما را دنبال کنید