مروری بر استفاده از نانو ذرات در پیل سوختی میکروبی

پیل های سوختی میکروبی دستگاه هایی هستند که توسط میکروب ها که مواد شیمیایی ساده مانند گلوکز و مواد آلی پیچیده در فاضلاب را اکسید کرده و الکتریسیته تولید می کنند. باکتری ها روی آند رشد کرده و مواد آلی در آن اکسید می شوند و الکترون آزاد می کنند. کاتد با هوا جرقه زده تا اکسیژن محلول را برای واکنش کاتد از الکترون ها، پروتون ها و اکسیژن فراهم شود و تا کامل شدن مدار، تولید انجام می پذیرد. از سوی دیگر نانومواد را می توان به شکل نانو مکعب، نانو سیم، نانو میله، نانو لوله و نانو ذرات (نانو کره و نانو کپسول) سنتز کرد. ویژگی های اصلی پیاده سازی فناوری نانو این است که خواص فیزیکی، شیمیایی، الکتریکی، حرارتی و مهندسی بیشتر نانومواد سنتز شده به طور ذاتی با خواص مواد اولیه متفاوت است. رسانایی الکترود یک عامل حیاتی است که بر عملکرد پیل سوختی میکروبی تاثیر می گذارد. ساخت نمونه های الکترودی با هدایت الکتریکی بالا و مقاومت کم در برابر جریان الکتریکی یکی از موضوعات کلیدی در تلاش های علمی و تحقیقاتی در این زمینه محسوب می شود. استفاده از نانومواد با اندازه ها و شکل های مختلف برای پوشش الکترودها (آند و کاتد) منجر به ساخت الکترودهای جدید با رسانایی الکتریکی بالاتر از الکترودهای معمولی می شود و در نتیجه کارایی پیل سوختی میکروبی بهبود می یابد. بررسی های انجام شده در مقالات درباره ی اثر نانوذرات در پیل سوختی نشان می دهد که استفاده از این ذرات باعث افزایش کارایی پیل سوختی میکروبی می شود.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی میکروبی ، نانو ذرات ، الکترود ، میکروب