باتری های ساخته شده از باکتری های بنفش، فاضلاب را به انرژی پاک تبدیل می کنند

مواد آلی (ارگانیک) موجود در فاضلاب شهری و پسابهای صنعتی منابع غنی ای از انرژی، پلاستیک های زیستی، و حتی پروتین جهت خوراک حیوانات هستند، هر چند اگر روش استخراج مناسب آنها اجرا نشود، در تصفیه خانه ها به عنوان آلاینده دور ریخته می شوند. حال، محققین راه حلی پر بازده و دوستدار محیط زیست برای آن یافته اند.

یک واحد تصفیه خانه فاضلاب

یک واحد تصفیه خانه فاضلاب

مطالعه آنها همان طور که در Frontiers in Energy Research چاپ شده است در درجه اول نشان می دهد که باکتری های بنفش استفاده کننده از نور به عنوان منبع انرژی (purple phototrophic bacteria)، که قادرند انرژی حاصل از نور را ذخیره کنند، وقتی در معرض جریان الکتریسته قرار گیرند، می توانند تقریبا ۱۰۰ % کربن موجود در ضایعات ارگانیک را بازیابی کنند، درحالیکه همزمان گاز هیدروژن را جهت تولید برق تولید می نمایند.

یکی از مهمترین مشکلات واحدهای تصفیه پساب در حال حاضر مقدار بالای انتشار کربن است. با استفاده ازین زیست پالایشگاههای نوری می توان انرژی سبز را از فاضلاب برداشت کرد، بدون آنکه رد پایی از حضور کربن باشد.

باکتری بنفش فتوسنتزی (قابلیت استفاده از نور به عنوان منبع انرژی) PPB

وقتی به مبحث فتوسنتز می رسیم، رنگ سبز تمام توجهات را به خودش جلب می نماید. اما، وقتی کلرفیل ها از شاخ و برگ های پاییزی دور می شوند، دوستان زرد، نارنجی و قرمز آنها بر جای می مانند. در حقیقت، رنگدانه های فتوسنتزی در تمام انواع رنگ ها و تمام انواع موجودات زنده جلوه می کنند.

باکتری های بنفش مصرف کننده نور، انرژی را از نور خورشید دریافت و با استفاده از طیف متنوعی از رنگدانه ها به رنگ های نارنجی، قرمز، یا قهوه ای و بنفش در می آیند. اما این در واقع تطبیق پذیری سوخت و ساز آنهاست نه رنگ ذاتی آنها، که این مهم آنها را برای دانشمندان بسیار جذاب کرده است.

باکتری بنفش

باکتری بنفش

با توجه به تنوع زیاد سوخت و ساز در این نوع باکتری ها، می توان از آنها به عنوان ابزاری مناسب جهت بازیابی مواد ارگانیک از فضلاب استفاده نمود. این باکتری، می تواند از ملکول های آلی و گاز نیتروژن (به جای دی اکسید کربن و آب) جهت بدست آوردن کربن، و الکترون و نیتروژن جهت فتوسنتز استفاده نماید. این بدان معناست که آنها می توانند نسبت به سایر باکتری های نوری و جلبک ها رشد کرده و گاز هیدروژن، پروتئین یا نوعی از پلی استر های زیست تخریب پذیر را به عنوان محصول جانبی سوخت و ساز خود تولید نمایند.

بیشترین مقدار سوخت زیستی، کمترین مقدار ردپای کربن

در آخرین مطالعه صورت گرفته توسط این گروه تحقیقاتی، شرایط بهینه جهت به حداکثر رساندن تولید هیدروژن توسط ترکیبی از گونه های باکتری های بنفش نوری مورد بررسی قرار گرفت. آنها همچنین، تاثیر جریان منفی (الکترون هایی که توسط الکترودهای فلزی در محیط رشد تامین می شوند) را روی رفتار سوخت و ساز باکتری ها، مورد آزمایش قرار دادند.

اولین یافته کلیدی آنان این بود که ورود خوراک مواد مغذی باعث حداکثر شدن تولید هیدروژن و حداقل شدن تولید دی اکسید کربن شد. این نشان می دهد که باکتری های بنفش می توانند جهت بازیابی سوخت زیستی ارزشمند از مواد ارگانیک موجود در فاضلاب با ردپای ناچیز از کربن مورد استفاده قرار گیرند. این نتایج وقتی چشمگیر تر شد که از الکترود نیز استفاده شد که برای اولین بار نشان داد که باکتری های بنفش قادرند تا از الکترون های حاصل از الکترود منفی (کاتد) جهت جذب دی اکسید کربن طی فرآیند فتوسنتز استفاده نمایند.

جذب دی اکسید کربن های اضافه نه تنها باعث می شود که انتشار کربن کاهش یابد بلکه سبب می شود تا پالایش زیست-گاز (biogas) از مواد آلی موجود در فاضلاب جهت استفاده به عنوان سوخت زیستی ساده تر گردد.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

می خواهید در این بحث شرکت کنید؟
به راحتی نظرات خود را ارسال نمایید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شناسایی اسپم *