شرایط بهینه عملکرد پیل سوختی میکروبی بدون غشاء

امروزه بحران های انرژی و آلودگی محیط زیست تبدیل به معضل بزرگی برای بشریت شده است. جهت رفع این مشکلات تلاش های گسترده ای برای جایگزینی سوخت های فسیلی با سایر منابع انرژی پاک نظیر پیل های سوختی صورت گرفته است. پیل های سوختی انواع مختلفی دارد از جمله پیل سوختی میکروبی که انرژی شیمیایی به دست آمده از مواد آلی را با استفاده از سوخت و ساز ناشی از فعالیت میکروارگانیسم های زنده، تبدیل به انرژی برق کرده و موجب تصفیه فاضلاب می شود. پایداری طولانی، واکنش خود تنظیم شونده بدون نیاز به شارژ مجدد . از مزایای پیل سوختی میکروبی است. پیل سوختی میکروبی به دو نوع با غشاء و بدون غشاء تقسیم می شود. معمولاً غشای استفاده شده در پیل سوختی میکروبی نافیون است. متأسفانه به دلیل محدودیت هایی چون گران قیمت بودن غشاء این نوع پیل میکروبی، هنوز توسعه چندانی نیافته است. پیل سوختی میکروبی بدون غشاء به دلیل نداشتن محدودیت های مورد قبل بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق به بررسی شرایط بهینه عملکرد پیل سوختی میکروبی بدون غشاء پرداخته شده است. آزمایش¬ها روی پیل سوختی میکروبی بدون غشای دو محفظه ای که الکترود آند، بستر گرافیتی و الکترود کاتد آن پارچه کربنی و غشاء استفاده شده لایه های مختلف پلی استر، لایه جاذب ابریشم مصنوعی( نمد) و پارچه j بود صورت گرفت و نتایج حاصل از آزمایش ها توسط نمودارهای ولتاژ و جریان نسبت به زمان و نیز ولتاژ و دانسیته توان نسبت به دانسیته جریان مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که افزایش شدت جریان، میزان باکتری های ورودی به راکتور را افزایش اما زمان ماند را کاهش می دهد در نتیجه در شدت جریان های بالاتر از شدت جریان بهینه، توان تولیدی کاهش می یابد؛ که در این پژوهش شدت جریان بهینه (ml/min) 9/6 بدست آمد. همچنین با بررسی ترکیب لایه های تبادل پروتون می توان توان بیشتری به دست آورد. تغییر الگوی جریان نیز بررسی و در جهت همسو به دلیل کاهش نفوذ عوامل ناخواسته توان تولیدی بیشتری ثبت گردید. درصد تصفیه فاضلاب 83 درصد بدست آمد.