استراتژی هایی برای افزایش مقیاس سیستم های بیوالکتروشیمیایی

19 ژانویه 2023 -توسط دانشگاه ملی دریا و اقیانوس کره

محققان KMOU مطالعه‌ای را منتشر کرده‌اند که در آن استراتژی‌های مؤثر و نیاز به عادی‌سازی شاخص‌های عملکردی را بررسی می‌کند که می‌تواند به افزایش مقیاس‌پذیری سیستم‌های بیوالکتروشیمیایی کمک کند و ما را یک قدم به کاربرد عملی این فناوری‌ها نزدیک‌تر کند. اعتبار: دکتر Dipak A. Jadhav از KMOU، کره

با افزایش نگرانی ها در مورد مدیریت انرژی و آب، فناوری های الکتروشیمیایی میکروبی (METs)، مانند سلول های سوختی میکروبی، به عنوان راه حل های امیدوارکننده ظاهر شده اند. با این حال، پیشرفت واقعی در این فن آوری ها تا کنون انتظارات را برآورده نکرده است. اکنون، در یک مطالعه جدید، محققان از کره، هند، امارات و ترکیه استراتژی‌هایی را برجسته کرده‌اند که می‌تواند به افزایش مقیاس MET کمک کند و در نهایت منجر به تجاری‌سازی و استفاده گسترده از آنها شود.

MET ها اخیراً به عنوان ابزاری برای بازیابی انرژی زیستی و منابع زیستی از مواد زائد آلی ظهور کرده اند. این می تواند به تولید انرژی طولانی مدت در طول تصفیه فاضلاب کمک کند. MET ها که معمولاً به عنوان سیستم های بیوالکتروشیمیایی (BES) بیان می شوند، حداکثر بازیابی منابع و انرژی را با حداقل سرمایه گذاری انرژی ارائه می دهند.

با این حال، در حال حاضر یک عدم تطابق بین انتظارات و پیشرفت واقعی در فناوری‌های BES به دلیل فقدان داده‌های قابل تکرار و آماری وجود دارد که مانع از مقیاس‌پذیری و در نتیجه تجاری‌سازی آنها می‌شود.

در مقابل این پس‌زمینه، یک تیم بین‌المللی از محققان به رهبری دکتر Dipak Jadhav و پروفسور Kyu-Jung Chae از دانشگاه دریایی و اقیانوس کره (KMOU)، اکنون مطالعه‌ای را در Bioresource Technology منتشر کرده‌اند که به این موضوع می‌پردازد. این مطالعه در 10 سپتامبر 2022 به صورت آنلاین در دسترس قرار گرفت و در جلد 363 مجله در 1 نوامبر 2022 منتشر شد.

دکتر Jadhav توضیح می دهد: “برای کاربردهای صنعتی، افزایش مقیاس سیستم بیوالکتروشیمیایی یک نگرانی مهم قبل از پیشبرد تجاری سازی آنها است. مطالعه ما استراتژی هایی را ارائه می دهد که می توان برای دستیابی به این هدف اتخاذ کرد.” “چنین فناوری ارزش افزوده ای برای بازیابی منابع از جمله بیوهیدروژن، برق، مواد شیمیایی صنعتی خواهد بود.”

در این راستا، بررسی تحقیقات اخیر نیاز به بازنگری سیستماتیک در مورد بازیافت انرژی خالص، بازده منابع و تولید فعلی، با تمرکز بر پایداری و بازارپذیری انرژی، برای افزایش مقیاس MET ها را آشکار کرد.

مهمترین نیاز شناسایی شده استانداردسازی شاخص های عملکرد بود که به ارزیابی عملکرد BES های مختلف کمک می کند. علاوه بر این، تیم یک چارچوب واحد برای روش‌های عادی‌سازی پیشنهاد کرد تا امکان مقایسه دقیق داده‌ها با درمان‌های موجود را فراهم کند. مطالعه نشان می‌دهد که این پیاده‌سازی‌های فن‌آوری به طور موثر نگرانی‌های موجود با BES را برطرف خواهند کرد. این به نوبه خود به جذب بازار تجاری، سهامداران و سرمایه گذاران کمک می کند و راه را برای تجاری سازی آنها هموار می کند.

پروفسور کیو جونگ چای نتیجه می گیرد:

“ما انتظار داریم که بر اساس استراتژی های برجسته ما برای افزایش مقیاس فناوری BES، ما بتوانیم از پتانسیل آنها برای بازیابی منابع با تبدیل انرژی شیمیایی فاضلاب به منابع ارزشمند در طی تصفیه در محل با کارایی قابل مقایسه با روش های مرسوم استفاده کنیم.”