عوامل موثر بر تولید بیوهیدروژن در تصفیهی فاضلاب با استفاده از سامانههای نوآورانه ی الکترولیز میکروبی

اجرای تصفیه خانه های پیشرفته ی فاضلاب مطابق با اهداف و نقشه ی راه مدیریت پایدار آب و فاضلاب (بازچرخانی و استفاده ی مجدد) در بخش تصفیه ی فاضلاب، مدیریت پایدار انرژی و مقابله با عوامل تاثیرگذار بر افزایش گرمایش کره ی زمین نیازمند به کارگیری فناوری ها ی نوین کارآمد است. تولید و استفاده از بیوهیدروژن حاصل از پسماندها از جمله راهکارهای امیدوارکننده و سازگار با محیط زیست به عنوان منبعی تجدیدپذیر برای تولید سوخت های زیستی به شمار می رود. در این راستا، سامانه ی پیل (سلول) الکترولیز میکروبی به دلیل انتشار بسیار کم گازهای گلخانه ای، برای تولید بیوهیدروژن پاک از طیف گسترده ای از زیست پسماندها مورد توجه قرار گرفته است. این روش در مقایسه با فناوری های متداول زیستی و الکترولیز مستقیم آب، به ترتیب بازدهی نسبتا بالاتر و هزینه ی مصرف انرژی کمتری برای تولید بیوهیدروژن دارد. با این حال، کارایی تولید بیوهیدروژن و هزینه های عملیاتی این سامانه همچنان نیازمند بهینه سازی بیشتر برای کاربرد در مقیاس صنعتی است. در این مقاله، نتایج بررسی عوامل تاثیرگذار بر تولید بیوهیدروژن مانند پیکربندی، نوع الکترودها، میکروارگانیسم ها، غشاهای مصرفی، شرایط راهبری و محیطی بر مبنای ارزیابی عملکردی و روند تکاملی، همچنین چالش های موجود ارائه شده اند. راهبردهای نوآورانه ای مانند مهار متان سازها، توسعه کاتالیزورها و کاتدی های جدید، طراحی راکتورها و سامانه های یکپارچه، برای افزایش تولید بیوهیدروژن مورد توجه قرار گرفته اند. بر اساس نتایج این پژوهش می توان گفت که این فناوری با توجه به اهمیت ویژه ی به کارگیری آن، یکی از گزینه های امیدوارکننده در فعالیت های علمی و صنعتی آینده نگر به شمار می رود.

کلیدواژه ها:

بیوهیدروژن ، تصفیه فاضلاب ، فناوری های بیوالکتروشیمیایی ، سامانه های الکترولیز میکروبی