.png "عصر ایران")
۰۴ آذر ۱۴۰۳
به روز شده در: ۰۴ آذر ۱۴۰۳ - ۰۳:۰۰
صحنه ای عجیب در حیات وحش، فرار شیر از چنگال گورخر (فیلم) تولید سوخت از فاضلاب با کمک خورشید!
این دستگاه هیبریدی خورشیدی - میکروبی، خودکفا و خودکار است چرا که انرژی ترکیبی ماده آلی و نور خورشید برای هدایت فرآیند الکترولیز آب کافی است.
محققان دانشگاه کالیفرنیا در سانتاکروز با همکاری آزمایشگاه ملی لاورنس لیورمور موفق به تولید دستگاه جدیدی شده‌اند که تنها با استفاده از نور خورشید و فاضلاب، سوخت هیدروژن تولید می‌کند.
به گزارش ایسنا، این دستگاه می‌تواند به ارائه یک منبع پایدار انرژی در کنار ارتقای بهره‌وری تصفیه فاضلاب بپردازد.
این محققان یک دستگاه هیبریدی خورشیدی-میکروبی ساخته‌اند که سلول سوخت میکروبی را با نوعی سلول خورشیدی موسوم به سلول فتوالکتروشیمیایی ترکیب می‌کند.
در سلول سوخت میکروبی، باکتری‌ها به تجزیه ماده آلی در فاضلاب پرداخته و در این فرآیند برق تولید می‌کنند. برق تولید شده از این روش زیستی به سلول فتوالکتروشیمیایی منتقل می‌شود تا به تجزیه یا الکترولیز آب با انرژی خورشیدی که هیدروژن و اکسیژن تولید کرده، کمک کند.
از هر کدام از این سلول ها می‌توان به تنهایی برای تولید گاز هیدروژن استفاده کرد اما هر دو در کنار هم نیازمند یک ولتاژ کوچک اضافی برای غلبه بر مانع انرژی ترمودینامیکی به منظور کاهش پروتئن به شکل گاز هیدروژن هستند.
این دستگاه هیبریدی خورشیدی - میکروبی، خودکفا و خودکار است چرا که انرژی ترکیبی ماده آلی و نور خورشید برای هدایت فرآیند الکترولیز آب کافی است.
در واقع، سلول سوخت میکروبی می‌تواند به عنوان یک باتری زیستی خودکفا شناخته شود که ولتاژ و انرژی بیشتر برای تولید گاز هیدروژن برای سلول خورشیدی فتوالکتروشیمیایی ارائه می‌کند.
سلول های سوخت میکروبی بر باکتری های غیرعادی موسوم به باکتریهای الکتروژنیک تکیه دارند که می توانند با انتقال الکترونهای تولید شده از طریق سوخت‌وساز در غشاهای سلولی خود به یک الکترود خارجی، برق تولید کنند.
آزمایش‌های اولیه اثبات مفهوم کلی دستگاه میکروبی-خورشیدی از یک گونه کاملا شناخته شده باکتریهای الکتروژنیک استفاده کرد که بر روی یک محیط کشت رشد مصنوعی در آزمایشگاه پرورش یافته بودند.
آزمایش‌های بعدی از فاضلاب شهری تصفیه نشده استفاده کرد. فاضلاب حاوی مواد مغذی آلی و ترکیب گوناگونی از میکروب ها است که از این مواد مغذی از جمله باکتریهای طبیعی الکتروژنیک تغذیه می‌کنند.
این پژوهش در مجله ACS Nano منتشر شده است.
به گزارش ایسنا، این دستگاه می‌تواند به ارائه یک منبع پایدار انرژی در کنار ارتقای بهره‌وری تصفیه فاضلاب بپردازد.
این محققان یک دستگاه هیبریدی خورشیدی-میکروبی ساخته‌اند که سلول سوخت میکروبی را با نوعی سلول خورشیدی موسوم به سلول فتوالکتروشیمیایی ترکیب می‌کند.
در سلول سوخت میکروبی، باکتری‌ها به تجزیه ماده آلی در فاضلاب پرداخته و در این فرآیند برق تولید می‌کنند. برق تولید شده از این روش زیستی به سلول فتوالکتروشیمیایی منتقل می‌شود تا به تجزیه یا الکترولیز آب با انرژی خورشیدی که هیدروژن و اکسیژن تولید کرده، کمک کند.
از هر کدام از این سلول ها می‌توان به تنهایی برای تولید گاز هیدروژن استفاده کرد اما هر دو در کنار هم نیازمند یک ولتاژ کوچک اضافی برای غلبه بر مانع انرژی ترمودینامیکی به منظور کاهش پروتئن به شکل گاز هیدروژن هستند.
این دستگاه هیبریدی خورشیدی - میکروبی، خودکفا و خودکار است چرا که انرژی ترکیبی ماده آلی و نور خورشید برای هدایت فرآیند الکترولیز آب کافی است.
در واقع، سلول سوخت میکروبی می‌تواند به عنوان یک باتری زیستی خودکفا شناخته شود که ولتاژ و انرژی بیشتر برای تولید گاز هیدروژن برای سلول خورشیدی فتوالکتروشیمیایی ارائه می‌کند.
سلول های سوخت میکروبی بر باکتری های غیرعادی موسوم به باکتریهای الکتروژنیک تکیه دارند که می توانند با انتقال الکترونهای تولید شده از طریق سوخت‌وساز در غشاهای سلولی خود به یک الکترود خارجی، برق تولید کنند.
آزمایش‌های اولیه اثبات مفهوم کلی دستگاه میکروبی-خورشیدی از یک گونه کاملا شناخته شده باکتریهای الکتروژنیک استفاده کرد که بر روی یک محیط کشت رشد مصنوعی در آزمایشگاه پرورش یافته بودند.
آزمایش‌های بعدی از فاضلاب شهری تصفیه نشده استفاده کرد. فاضلاب حاوی مواد مغذی آلی و ترکیب گوناگونی از میکروب ها است که از این مواد مغذی از جمله باکتریهای طبیعی الکتروژنیک تغذیه می‌کنند.
این پژوهش در مجله ACS Nano منتشر شده است.
نظرات کاربران
لینک کوتاه: کپی لینک
هشت اتاق خواب متفاوت «بروتالیستی» در سراسر جهان (+عکس) طراحی منحصربه‌فرد یک ویلای نیمه‌معلّق در دماوند که برنده جایزه معماری شد(+عکس) رازآلودترین شهر ایران کجاست؟(+عکس) قدیمی‌ترین مساجد ایران که در ابتدا آتشکده بودند(+عکس) این کیبورد عجیب، نمایشگری لمسی است که به‌عنوان مانیتور هم کاربرد دارد! (+عکس) داستان چشم آقای داوینچی! گلادیاتورهای چپ‌دست چگونه آموزش می‌دیدند؟ معماری متفاوت خانه‌ای در «سبزوار» که برنده جشنواره جهانی معماری شد(+عکس) علایم ابتلا به اختلال اضطراب فراگیر را بشناسید طرز تهیه رب نارنج شمالی /چگونه از تلخ شدن رب جلوگیری کنیم؟ بهترین خانۀ استرالیا در سال 2024؛ یک شاهکار «حیاط‌مرکزی» روی تپه(+عکس) ۵ نیروی هوایی کوچک در جنگ جهانی دوم که کسی در مورد آن ها چیزی نمی گوید(+عکس) معرفی بهترین تک تیراندازان جهان؛ زنان و مردان برجسته تاریخ در میدان نبرد را بشناسید(+عکس) طراحی استثنایی خانه‌ای «قلعه‌مانند» در دماوند که برندۀ جایزه معماری شد(+عکس) تصویربرداری پیشرفته از «قرآن آبی» یک متن پنهان را آشکار کرد(+عکس)