مطالعه بر روی تولید جریان الکتریسیته از تصفیه پساب با پیل سوختی میکروبی

رشد روز افزون استفاده از منابع تجدید ناپذیر فسیلی، محدودیت این منابع و مشکلات زیست محیطی ناشی از به کارگیری آن ها سبب توجه جدی جهانیان به تنوع بخشی و بهره گیری از منابع جدید انرژی با استفاده از روش های پایدار، ایمن و سازگار با محیط زیست شده است. دانش و تکنولوژی پیل سوختی طی دو دهه ی اخیر رشد سریعی داشته است زیرا که یک روش کارآمد جهت تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی به شمار می رود. در این زمینه پیل سوختی میکروبی که در آن باکتری ها با تجزیه مواد آلی علاوه بر تولید جریان الکتریسیته باعث تصفیه پساب می گردند یکی از بهترین گزینه های تولید انرژی الکتریکی در آینده محسوب می گردد. هدف از این تحقیق طراحی و ساخت پیل سوختی میکروبی و بررسی تأثیر پارامترهای دما، الگوی جریان، دبی خوراک، سطح غشا و فاصله بین آند و کاتد بر روی عملکرد آن می باشد لذا در این رابطه به بررسی انواع پیل های سوختی پرداخته و سپس اجزای سازنده ی پیل سوختی میکروبی و پارامترهای موثر بر عملکرد آن مورد بررسی قرار می دهیم. برای آزمایشات بر روی پیل سوختی میکروبی، دو محفظه ای افقی در دانشگاه سیستان و بلوچستان ساخته شده که حاوی بستری با سطح ویژه ی m2/m3620 از گرافیت می باشد. نتایج حاصل از آزمایشات به صورت نمودار پلاریزاسیون و نمودار توان مورد ارزیابی قرار گرفت. دمای بهینه برای شرایط عملیاتی مورد نظر ?c 37 به دست آمده است. آزمایشات نشان می دهد که با افزایش دبی، میزان جریان الکتریسیته و تصفیه فاضلاب به علت کم بودن زمان ماند باکتری در سیستم، کاهش می یابد. افزایش فاصله آند و کاتد باعث افزایش مقاومت اهمی و کاهش توان تولیدی شده است. همچنین آزمایشات نشان می دهد، افزایش سطح غشا باعث افزایش توان تولیدی می شود. مناسب ترین الگوی جریان در میان حالت های بررسی شده جریانی با حرکت u شکل خوراک به سمت غشا می باشد. علاوه بر تولید جریان الکتریسیته، میزان تصفیه فاضلاب هدف مهمی بوده که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفت. میانگین میزان تصفیه فاضلاب برای پارامترهای مختلف مورد آزمایش، 85-75 درصد بوده است