بررسی ضرایب انتقال جرم در بیوفیلم کاتدی پیل سوختی میکروبی معکوس

افزایش نگرانیها درباره اثرات زیست محیطی بیش از حد دی اکسید کربن اتمسفری، تحقیقات را به سمت تولید سوخت های حمل و نقل مایع از منابع تجدیدپذیر رهنمون کرده است. برای تولید بیوسوخت های کنونی بر پایه تخمیر همچون اتانول و ایزوپروپانول، روش های میکروبی نیازمند احیاء شکلی از کربن برای رشد و نگهداری سویه میزبان، به ویژه در فرم شکرها، پپتیدها یا روغن های گیاهی است. یکی از این روشها، استفاده از پیل سوختی میکروبی معکوس است که در آن دی اکسیدکربن به همراه الکترون توسط بیوفیلم تولید شده در کاتد مورد مصرف قرار گرفته و ترکیبات کربنی تولید می کند که عمده این ترکیبات به عنوان سوخت مورد استفاده قرار می-گیرند که به این فرآیند الکتروسنتز میکروبی گفته می شود. در این تحقیق، به بررسی معادلات انتقال جرم در بخش کاتد و بیوفیلم تشکیل شده در آن پرداخته شده است تا در فرآیند مدلسازی اینگونه پیل های سوختی با استفاده از این معادلات، بازدهی بهینه تولید سوخت ارزیابی شود. در نتیجه وابستگی پدیده های انتقال جرم به مشخصه های پتانسیل الکتریکی، جزء حجمی میکروب های فعال، غلظت الکترون گیرنده (سوبسترا) و سرعت همرفتی درون بیوفیلم مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی میکروبی معکوس ، الکتروسنتز میکروبی ، الکتروسوخت ، کاتد ، مدل سازی