بررسی پارامتر های موثر در تولید الکتریسیته در پیل سوختی میکروبی بدون واسطه.

پیل سوختی میکروبی دستگاهی الکتروشیمیایی است که انرژی شیمیایی موجود در مواد آلی و غیر آلی را با به کارگیری میکروارگانیسم به عنوان بیوکاتالیست، به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. میکروارگانیسم ها الکترون های تولیدی را به سه روش، انتقال الکترون مستقیم، انتقال الکترون با واسطه بیرونی و با استفاده از واسطه تولید شده به وسیله میکروارگانیسم، به الکترود آند منتقل می کنند. اما با توجه به گران بودن، ناپایداری و سمی بودن واسطه های مورد استفاده در پیل سوختی، پیل های سوختی میکروبی بی واسطه توجه بسیاری را به سوی خود جلب کرده است. در این تحقیق تولید جریان در پیل سوختی میکروبی بی واسطه مورد ارزیابی قرار گرفته است. جهت ارزیابی عملکرد الکتریکی پیل سوختی ساخته شده از منحنی قطبش استفاده شده است. در تامین گونه های میکروبی قادر به تولید الکتریسیته در پیل سوختی بدون استفاده از واسطه; از فاضلاب بی هوازی به عنوان ماده تلقیحی استفاده شده است. به عنوان یکی از عوامل موثر بر عملکرد پیل، غلظت گلوکز در نقش الکترون دهنده, در گستره 100 تا 3000mg/l مورد ارزیابی قرار گرفته است و غلظت بهینه، 500 mg/l به دست آمده است. بیشترین دانسیته توان و جریان تولیدی در غلظت 500 mg/l به ترتیب 186 mw/m2 و 1078 ma/m2 به دست آمده است. هم چنین به منظور افزایش توان تولیدی در پیل سوختی از اکسید کننده هایی همچون فری سیانید پتاسیم، پتاسیم پرمنگنات و پتاسیم سولفید با غلظت 200 µmol/l استفاده شده است. بیشترین دانسیته توان و جریان به ترتیب 917 mw/m2 و 2498 ma/m2 با به کارگیری پتاسیم پرمنگنات به دست آمده است. در کنار استفاده از گلوکز به عنوان منبع کربنی، تولید توان با استفاده از سولفید به عنوان یک الکترون دهنده غیر آلی نیز در پیل سوختی بررسی شده است. در این حالت توان تولیدی با افزایش غلظت از 10 به1000 mg/l افزایش یافته و بیشترین دانسیته توان و جریان تولیدی به ترتیب 596 mw/m2 و 2633 ma/m2 درغلظت 1000 mg/l به دست آمده است. از طرفی دیگر حذف سولفید از محفظه آندی پیل سوختی همزمان با تولید الکتریسیته مشاهده شده است. جهت اندازه گیری غلظت سولفید از روش نورسنجی استفاده شده است؛ و بازده حذف سولفید 64%، 60، 66، 70 به ترتیب برای غلظت های 100 mg/l 80, ، 20، 10 به دست آمده است.