افزایش بازدهی سوخت میکروبی با نقره

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا از نیواطلس، سلول‌های سوختی میکروبی فناوری نویدبخش برای تولید برق به شمار می‌روند با این حال بازدهی مناسبی ندارند. حال محققان دانشگاه یو سی ال ای موفق به کشف روشی نوین برای استخراج انرژی بیشتر از سلول‌های سوختی میکروبی پیدا کرده‌اند. گروه تحقیقاتی باکتری‌ها را با نقره تغذیه می‌کنند.

برخی باکتری‌ها با فرایندهای متابولیکی معمولی الکترون تولید می‌کنند، سلول‌های سوختی میکروبی با استفاده از این فرایند برق تولید می‌کند. وقتی این باکتری‌ها را در فیلم‌های مجهز به الکترود پرورش داده و با مواد آلی تغذیه‌سان شوند، دستگاهی با قابلیت تولید برق ایجاد می‌شود که به پاکسازی فاضلاب نیز کمک می‌کند. البته این روند نحوه کار در یک دنیای ایده‌آل است. در دنیای واقعی به دست آوردن خروجی مناسب از این باکتری‌ها همچنان مبهم باقی مانده است.

گروه تحقیقاتی یو سی ال ای در مطالعه‌ای جدید به دنبال روش‌هایی برای افزایش تولید برق تولیدشده به دست این باکتری‌ها بودند. بررسی باکتری به نام «شیوانلا وانیدنسیس» که در محیط‌های کم اکسیژن رشد می‌کند، نشان داد که دلیل محدود بودن بازدهی آن غشای باکتریایی آن است. این غشا مانع از فرار الکترون‌ها می‌شود، دانشمندان این مشکل را با کاشت سیم‌های انتقال‌دهنده درون باکتری حل کردند.

در مرحله بعدی تیم تحقیقاتی باکتری شیوانلا را روی الکترودهایی از جنس اکسید گرافن و یون‌های نقره پرورش دادند. باکتری‌ها این یون‌ها را نانوذرات تبدیل کرده و درون سلول‌های خود جای دادند، این امر به الکترون‌ها اجازه می‌دهد به راحتی از غشای باکتریایی عبور کنند. افزودن نانوذرات نقره به باکتری مانند ایجاد یک خط اکسپرس برای الکترون‌هاست. این امر اجازه می‌دهد الکتروه‌های بیشتری با سرعت بالاتری از باکتری خارج شوند درنتیجه بازدهی سلول‌های سوختی به طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد.

انتهای پیام/۴۰۲۱/