تولید سوخت پاک از نور خورشید و فاضلاب

به گزارش خبرگزاری مهر، این دستگاه می تواند علاوه بر عرضه منبع انرژی پایدار، کارایی تصفیه فاضلاب را نیز افزایش دهد.

این گروه تحقیقاتی به سرپرستی "یات لی" استادیار شیمی در دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز ، نوعی دستگاه هیبریدی خورشیدی- میکروبی ساخته اند که پیل سوختی میکروبی (MFC) و نوعی سلول خورشیدی موسوم به سلول های فوتوالکتروشیمیایی ( PEC) را ترکیب می کند.

در مولفه (MFC) باکتری ها، ماده آلی موجود در فاضلاب را تجزیه و در این فرایند برق تولید می کنند. برقی که به این شیوه زیستی تولید می شود به مولفه  PEC انتقال می یابد و به فرایند تجزیه آب با استفاده از انرژی خورشید (الکترولیز) کمک می کند که هیدروژن و اکسیژن می سازد.

هر دو مولفه PEC یا MFC می تواند برای تولید گاز هیدروژن به تنهایی استفاده شوند. با این حال استفاده از هر دوی این دستگاه ها نیازمند ولتاژ اضافی (منبع خارجی) کمتری برای غلبه بر موانع انرژی ترمودینامیک برای تولید پروتون به گاز هیدروژن است.

این دستگاه هیبرید خورشیدی- میکروبی نیازی به انرژی خارجی ندارد و خود پایدار است چرا که انرژی به دست آمده از ماده الی و نور خورشید برای الکترولیز آب کافی است.

مولفه MFC که ولتاژ و انرژی اضافی برای  PEC در تولید گاز هیدروژن فراهم می کند می تواند به عنوان باتری زیستی خود پایدار تلقی شود.

تنها منابع انرژی مورد نیاز برای این فرایند نور خورشید و فاضلاب هستند.

لی می گوید عرضه موفقیت آمیز چنین دستگاه میکروبی پایداری برای تولید هیدروژن می تواند راه حل جدیدی باشد که به طور همزمان فاضلاب را تصفیه کرده و به تقاضا برای انرژی پاک پاسخ دهد.

پیل های سوختی میکروبی بر باکتری های غیرمعمول موسوم به باکتری های الکتروژنیک تکیه دارند که قادرند با انتقال الکترون هایی تولید شده از طریق سوخت و ساز در سراسر غشای سلول به الکترود خارجی ، برق تولید کنند.

نتایج این تحقیقات درنشریه ACS Nano انجمن شیمی آمریکا منتشر شده است.