سلول های سوختی میکروبی برای تولید بیوالکتریسیته از پسماندهای آلی (فرصتها و چالش ها)

زمینه و هدف: با صنعتی شدن جوامع، مصرف سوخت های فسیلی افزایش یافته که برای حل معضلات ناشی از این مسائل، می توان از رویکرد «پسماند به انرژی» با استفاده از نوعی فرایند تولید سوخت به نام سلول های سوختی میکروبی بهره برد؛ لذا هدف از انجام این مطالعه، توصیف و بررسی استفاده از سلول های سوختی میکروبی جهت تولید بیوالکتریسیته از پسماندهای آلی بود. مواد و روش ها: در جستجوی اولیه مقالات، جمعا ۲۱۴ مقاله از سال ۲۰۰۹ تا ۲۰۲۴ میلادی یافت شد که پس از حذف موارد تکراری، این تعداد به ۱۰۱ مقاله رسید. سپس در انتهای مرحله غربالگری، تعداد ۶۲ مقاله باقی ماند. برای دستیابی به مقالات مرتبط، متن کامل مقالات مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت، ۲۹ مقاله باقی ماند که در مطالعه حاضر استفاده شد. یافته ها: در سلول های سوختی میکروبی، پسماندها به عنوان بستر های آلی در نظر گرفته می شوند و میکروارگانیسم ها با اکسید کردن آن ها، درنهایت انرژی الکتریکی تولید می کنند بدون اینکه محصولات جانبی سمی تولید شود. معمولا از بستر آلی استات بدلیل توان خروجی بالاتر در سلول های سوختی استفاده می شود. برای ارزیابی عملکرد سلول سوختی، الکترودها حائزاهمیت اند؛ زیرا جنس الکترود، بر انتقال الکترون و کارایی شیمیایی آن تاثیرگذار است. نتیجه گیری: فناوری سلول سوختی میکروبی، با وجود مزایایی که در زمینه مدیریت پسماند و کاهش بار آلودگی هوا دارد، چالش هایی مانند هزینه نسبتا بالای سرمایه گذاری و راندمان پایین هنگام بکارگیری آن در مقیاس بزرگ را نیز داشته که باعث شده تجاری سازی این سیستم به تعویق افتد. با این حال، نیاز است تا با بررسی و کنترل عوامل کاهش راندمان این فناوری در مقیاس های وسیع، حیطه کاربرد آن را گسترش داد تا بتوان هزینه های بالای سرمایه گذاری را توجیه کرد.

کلیدواژه ها:

Bioelectric Energy Sources ، Electricity ، Population Growth ، Technology. ، الکتریسیته ، رشد جمعیت ، فناوری ، منابع انرژی بیوالکتریکی.