Ang Potensiyal ng mga Selula ng Microbial Fuel sa Pag - aalis ng mga Liblib na Operasyon

Ang pag-unawa sa mga mekanismong ito ay mahalaga para sa inhenyeriyang mataas na phystropainment MFC na maaaring maghatid ng mga praktikal na demand ng kuryente para sa mga remote operation. Ang Explorer in sintetikong biyolohiya ay naggagalugad din ng mga henetikong binagong baktirya na may pinahusay na mga kakayahan ng electron caltransfer.

Mga Pakinabang sa Di - pangkaraniwang mga Operasyon sa Pag - aalis

Ang mga MFC ay nagbibigay ng ilang natatanging mga pakinabang sa mga kombensyonal na pinagkukunan ng kuryente sa mga liblib na lugar na pinagkukunan ng mga produkto:

Masusuportang Pinagmumulan ng Gasolina

Ang mga lugar na hindi gaanong pinagkukunan ay kadalasang lumilikha ng organikong mga daloy ng basura: pagbarena ng putik, paggawa ng tubig na may mga hydrocarbon, basurang pagkain mula sa mga kampo, o biomass mula sa pagkalbo sa lupa.Ang mga MFC ay tuwirang nakapagpapatubo ng kuryente sa mga basurang ito, sabay - sabay na ginagamot ang basura at lumilikha ng kuryente.Ito ay nakababawas sa pangangailangan para sa pag - aalis at pagtatapon ng basura, nagpapababa sa kabuuang gastos sa operasyon.

Mababang Pangangalaga at Pagkamahinga

Hindi tulad ng mga generator na diesel, ang mga MFC ay walang gumagalaw na mga bahagi (maliban sa mga bomba para sa recirculation). maaari silang gumana ng patuloy sa loob ng mga buwan na may kaunting interaksyon.Ang mga komunidad na crobobial ay maaaring magkaroon ng sarili na phyregenerate, at ang mga electrode ay karaniwang hindi mabilis na bumababa.Ang isang mahusay na quartodesigned MFC stack ay maaaring mangailangan lamang ng pana-panahong substrate reproduction at paglinis ng membrane.

Nabahiran ng Decentralized, Kapangyarihang Modular

Ang mga yunit ng MFC ay maaaring i-release sa mga hanay, na nag-crew mula sa ilang watts para sa mga sensor network hanggang sa mga kilowatts para sa mga kagamitan, ang mga ito ay maaaring ilagay nang direkta sa bitthead, tubo, o share shaft ng minahan, na inaalis ang mga pagkalugi sa paghahatid at mga dependensiya ng grid. para sa mga plataporma sa baybayin o mga lugar ng drill sa Artiko, ang MFCs ay nag-aalok ng isang siksik, ligtas na solusyon ng enerhiya nang walang mga fireparncial fuel.

Kabigha - bighaning Kapaligiran

Ang mga regulator ay higit at higit na nangangailangan ng nabawasang emisyon at paggamot ng basura. Ang mga MFC ay lumilikha ng halos walang produksyon ng gas (CO2 na inilabas ay biogenic), at maaari nilang pasamain ang mga organikong dumi sa mga nalikhang tubig o tailing.CS na gumagamit ng MFC na maaaring pagbutihin ang kanilang ESG (Environmental, Social, vougence) na mga metriko at posibleng kumita ng mga kredito sa karbon. Ang Kagawaran ng Enerhiya ay nagtampok ng MC bilang isang debutrucurbanizedized na sistemang pang-Gance na inhensiya para sa teknolohiyang Ekwenov.

Mga Hamon at Kasalukuyang mga Hamon

Sa kabila ng kanilang pangako, nakakaharap ng MFC ang mahalagang mga hadlang na dapat mapagtagumpayan bago ang malawakang pag - aampon sa mga operasyon ng pagkuha:

Mababang Kabighaan ng Kapangyarihan

Karamihan sa mga MFC ay gumagawa ng mga demandity ng kuryente sa saklaw na 0.1–1 W/m2 ng lugar ng electrode, malayo sa ibaba ng mga makinang combustion (kadalasang >1 kW/m2). Ito ay nangangahulugan ng malalaking electrode na bakas ng paa na kinakailangan para sa makabuluhang lakas. Halimbawa, ang pag-iiinero ng isang 5 kW pump ay maaaring mangailangan ng ilang daang metro kuwadrado ng ibabaw ng electrode. ang mga pagsulong sa mga nanometial coating at 3D elekrode architecunditure ay nagtutulak sa mga strances na mas mataas, ngunit ang mga praktikal na mga stallies ay nananatiling mailap.

Pagiging Mabili at Magastos

Ang paggawa ng mga salansan ng MFC na may libu - libong indibiduwal na selula ay lumilikha ng mga hamon sa paggawa ng mga produkto, pamamahagi ng likido, at halaga. Proton calexchang membranes (hal., Nafion) ay magastos, at ang marangal na mga retonmetal recedusts ay nagdaragdag ng halaga. Ang mga pagsisikap na gumamit ng mas murang mga lamad (ceramic separators, cation calexforming membrane) at ang di - mamahaling mga metal na mga composition (e.

Nakaaapektong mga Kalagayan

Ang mga lugar ng pag-aalis ng mga elektroheniko ay maaaring makaranas ng mga sukdulang temperatura, iba't ibang pH, asin, at presyon. Karamihan sa mga baktiryang elektroheniko ay nabubuhay sa mesophilic na temperatura (20–40°C).Ang mga posychrophilic o thermophilic na uri ay makikita, ngunit ang malakas, tunay na operasyong phyrogenicw sa ilalim ng malupit na mga kondisyon ay nananatiling hindi pa napatutunayan.Ang mga kontaminataminante tulad ng mabibigat na metal o solvent ay maaari ring makapigil sa metabolismo ng bakterya.

Mahabang Kakayahang Mag - ingat sa Karugtong na mga Bagay

Ang biofilm na paglaki sa electrodes ay maaaring maging hindi matatag sa paglipas ng panahon, na ang hindi analitikong mga baktiryang disyunaryo ay maaaring mag-ebolb sa kanais nais na species. ang pag-ebolb ng mga lamad at electrode ay nakababawas sa pagsasagawa. Ang patuloy na pagsubaybay at paminsan-minsang bioanaugmentation ay maaaring kailanganin, na nagdaragdag ng gumaganang kasalimuutan.

Mga Pag - aaral sa Kaso at Patotoo ng Pag - aaral sa CytopicCont

Ang ilang proyekto ng piloto ay nagpapakita ng pagiging madaling gamitin ng MFC sa malalayong lugar, anupat nagbibigay ng ideya sa potensiyal ng teknolohiya:

Nalikhang Paggamot sa Tubig ang Tabangan

Sa Permian Basin, sinubok ng isang konsorte ang isang 1 m3 MFC na sistema na nag-gamot ng tubig habang lumilikha ng sapat na kuryente upang magpatakbo ng isang maliit na sensor network.Ang sistema ay nagtanggal ng 80% ng mga organikong dumi at nakagawa ng 15 W/m3 ng lakas ng reactor volume. Bagaman hindi sapat upang magpatakbo ng isang pump, pinatunayan nito na ang MFCs ay maaaring humalili sa aerobic treatment laws sa pamamagitan ng energy survision refirming operation.

Mga Distiny Station

Ang University of Texas ay naglagay ng latak na MFC sa isang basang lupa malapit sa isang istasyon ng pananaliksik sa Artiko.Ang yunit ay gumamit ng likas na gumaganang organikong bagay sa latak upang paandarin ang isang temperatura at presyon na sensor sa loob ng mahigit na anim na buwan nang walang pagmamantini.

Muling Pag - aani sa Mina

Pinagsama ng isang piloto sa Chile ang MFCs sa isang itinayong wetland upang gamutin ang acid na paagusan ng mina mula sa pagmimina ng tanso.Ang MFCs ay nagtanggal ng mga sulfates at metal habang gumagawa ng ⁇ 0.5 W sa bawat m2 ng lugar ng basang lupa. Habang ang output ng kuryente ay katamtaman, ang dalawang pakinabang ng paggamot pati na ang kuryente ay gumawa sa sistema na kaakit-akit sa ekonomiya kumpara sa mga pamamaraan ng paggamot na kimikal.

Mga Inaasahan at mga Tagubilin sa Pananaliksik sa Hinaharap

Ang landas tungo sa komersiyal na mga MFC para sa malayong pagkuha ay nasa pagbabago ng materyales, pagsasama - sama ng sistema, at biyolohikal na pagiging optimisasyon:

Patiunang mga Materyales na Elektrode

Ang mga graphene grocepted foam, carbon nanotube, at mga actingive polymer ay nagpapataas ng sukat ng ibabaw at ang mga rate ng paglipat ng elektron.Ang mga mananaliksik ay naggagalugad din ng mga metal na calorganic frames (MOFs) bilang mga elektrode coating na nagpapabuti ng kapwa aktibidad at biocompatibility.

Mga Sistema ng Hybrid

Halimbawa, kung araw, ang mga MFC ay nakapag - aasikaso ng pinakamataas na kargada, samantalang ang mga MFC naman ay nagbibigay ng kuryenteng panlulan mula sa mga basurang batis sa gabi.

Mga Microbiome na Nasa Makina

Ang Sintetikong biyolohiya ay nagpapangyari sa disenyo ng bacterial consorteria na mas mahusay na nagpapahina sa masalimuot na organikong mga halo (kasama ang mga hydrocarbon). Ang pinahusay na mga kadena ng paghahatid ng elektron [Shewanella] ay nagkamit ng limang quarture na mas mataas kaysa sa mga uring ligaw.