بررسی استفاده از بیوفیلم های باکتریایی مهندسی شده در تولید بیوالکترودهای زیستی برای پیل های سوختی میکروبی

پیل های سوختی میکروبی (MFC) به عنوان یکی از نخستین سیستم های بیوالکتروشیمیایی، با استفاده از بیوفیلم های باکتریایی برای تولید برق معرفی شده اند. این پژوهش با هدف بررسی امکان بهبود عملکرد MFCها از طریق استفاده از بیوفیلم های مهندسی شده انجام شده است. روش تحقیق مبتنی بر مطالعه ساختارهای مختلف پیل های سوختی میکروبی، ارزیابی انواع الکترودهای کربنی، مکانیسم های انتقال الکترون از میکروب ها به الکترود و بررسی نقش بیوفیلم ها در بهینه سازی کارایی سیستم بود. ابزار گردآوری داده ها شامل تحلیل داده های تجربی پیشین، مرور مطالعات آزمایشگاهی و آنالیزهای میکروسکوپی SEM و میکروالکترودهای جریان سنجی بود. نتایج نشان داد که استفاده از الکترودهای بسیار متخلخل با بیوفیلم های نازک تر و کنترل نرخ جریان محیط، بهبود چشمگیری در چگالی جریان تولیدی MFCها ایجاد می کند. همچنین مشخص شد که ترکیب جوامع میکروبی متنوع، به ویژه گونه های Geobacter و Shewanella، در استقرار بیوفیلم های فعال الکتروشیمیایی نقش کلیدی دارد. در نهایت، مطالعه تاکید می کند که کنترل رشد بیوفیلم و مدیریت ضخامت آن برای جلوگیری از محدودیت های انتقال سوبسترا، راهکار موثری در بهینه سازی تولید انرژی در پیل های سوختی میکروبی است.

Keywords:

بیوفیلم های باکتریایی , بیوالکترودهای زیستی , پیل های سوختی میکروبی