تولید سوخت پاک از نور خورشید و فاضلاب

محققان دانشگاه کالیفرنیا موفق به ساخت یک دستگاه جدید شده‌اند که با استفاده از نور خورشید و فاضلاب قادر به تولید سوخت پاک تولید می‌باشد. این دستگاه علاوه بر تولید انرژی پایدار، باعث افزایش کارایی تصفیه فاضلاب نیز می‌گردد.

این گروه تحقیقاتی به سرپرستی "یات لی” استادیار شیمی در دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز، موفق به ساخت نوعی دستگاه هیبریدی خورشیدی میکروبی شده‌اند که در آن، پیل سوختی میکروبی (MFC) و نوعی سلول خورشیدی موسوم به سلول های فوتوالکتروشیمیایی ( PEC) ترکیب شده‌اند.

در بخش (MFC) باکتری ها، ماده آلی موجود در فاضلاب را تجزیه و در این فرایند برق تولید می‌گردد. برقی که به این شیوه زیستی تولید می‌شود به بخش PEC انتقال یافته و به فرآیند تجزیه آب با استفاده از انرژی خورشید (الکترولیز) کمک می کند که هیدروژن و اکسیژن گردد. هر دو بخش PEC یا MFC می تواند به تنهایی برای تولید گاز هیدروژن استفاده شوند. با این حال استفاده از هر دوی این دستگاه ها نیازمند ولتاژ اضافی (منبع خارجی) کمتری برای غلبه بر موانع انرژی ترمودینامیک برای تولید پروتون به گاز هیدروژن است.

این دستگاه هیبرید خورشیدی میکروبی بی نیاز از انرژی خارجی است و خود به عنوان یک دستگاه پایدار محسوب می‌گردد؛ چرا که انرژی به دست آمده از ماده آلی و نور خورشید برای الکترولیز آب کافی است. بخش MFC که ولتاژ و انرژی اضافی برای PEC در تولید گاز هیدروژن را فراهم می‌سازد می تواند به عنوان باتری زیستی خود نیز پایدار تلقی شود. تنها منابع انرژی مورد نیاز برای این فرآیند نور خورشید و فاضلاب هستند.

یات لی میگوید عرضه موفقیت آمیز چنین دستگاه میکروبی پایداری برای تولید هیدروژن راه حل جدیدی است که به طور همزمان فاضلاب را تصفیه کرده و به تقاضا برای انرژی پاک پاسخ می‌دهد.

پیل های سوختی میکروبی بر باکتری های غیرمعمول موسوم به باکتری های الکتروژنیک تکیه دارند که قادرند با انتقال الکترونهای تولید شده از طریق سوخت و ساز در سراسر غشای سلول به الکترود خارجی، برق تولید کنند.

نتایج این تحقیقات درنشریه ACS Nano انجمن شیمی آمریکا منتشر شده است.