Микробные топливные элементы (МТЭ) производят электричество за счет окисления органики особыми микроорганизмами. В последнее время возможности таких устройств значительно выросли, и ученые считают перспективным источником "зеленой" энергии их гибрид с системами очистки сточных вод.
Ряд микроорганизмов способен питаться в бескислородной среде за счет окисления органики, при этом выделяя во внешнюю среду электроны. Еще в начале XX века ученые пытались использовать такие микроорганизмы – экзоэлектрогены – для производства электричества, но до недавнего времени мощность МТЭ оставалась незначительной. Работать микробная батарея может на самой разной органике – в том числе на сточных водах или отходах производств.
"Мы создали комплексную модель МТЭ, превосходящую аналоги по детализации, в которой одновременно учли рост микробной популяции, темпы потребления и образования окисляемой органики, электромиграцию протонов между электродами, диффузию органических компонентов и кинетику электрохимических реакций. Используя модель, мы рассчитали новые фундаментальные закономерности системы и оптимизировали одну из ключевых характеристик – концентрацию органического субстрата", – рассказала доцент кафедры ИКТ Виолетта Анатольевна Василенко.
Субстратом в батареях послужил раствор глюкозы в смеси солей, а источником микроорганизмов – активный ил, используемый для очистки сточных вод.
Результаты исследования ученых опубликованы в журнале Energies.
Также вышла большая статья в издании РИА Новости, с рассказом ученых ведущих российских университетов (включая исследователей с нашей кафедры) о значении микробной энергетики и своих достижениях в этой области. Подробнее читайте в статье на сайте издательства.