Спосіб отримання електричної енергії за допомогою мікробного паливного елемента

Спосіб отримання електричної енергії за допомогою мікробного паливного елемента, який 3 56617 ктричного поля, створеного постійною або імпульсною напругою у 0,3-0,5В. Зміст заявленого способу полягає у наступному, у анодному просторі МПЕ відбувається культивування певного виду мікроорганізмів та/або їх асоціацій, продукування електронів, які з поверхні мембрани мікробної клітини переходять на електрод (анод), а потім через провідник першого роду транспортуються на катод. Під анодом МПЕ ми розуміємо сам електрод та мікроорганізми, які осадженні на аноді будь-яким відомим чином. Заявлений спосіб відрізняться від аналогів тим, що сам анод формується під дією електричного поля. Формування анода під напругою веде до збільшення корисної площі електрода так, як мікроорганізми під дією електричного поля іммобілізуються на аноді дуже щільно, утворюючи собою плівку. Такий щільний шар мікроорганізмів приводить до покращення електрохімічних показників таких як, сила та густина електричного струму. У якості продуцентів електронів використовували наступні чисті культури сульфатредукуючих мікроорганізмів: Shewanella putrefaciens, Geobacter sulfurreducens, Rhodoferax ferrieducens, а також асоціації мікроорганізмів у вигляді активного мулу. Схематично процес іммобілізації мікроорганізмів на аноді зображено на Фіг. Малюнок А схематично зображує розташування мікроорганізмів на аноді без дії електричного поля. Малюнок Б - розташування мікроорганізмів на аноді під дією електричного поля. 4 До того ж під дією електричного поля у анодному просторі МПЕ гинуть усі метаногенні мікроорганізми, які потрапляють до МПЕ, якщо у якості поживного середовища використовують стічні води. Це призводить до підвищення сили струму МПЕ. Приклад: Спосіб, що пропонується був апробований нами у лабораторних умовах. Умови проведення досліду наступні: 1) анаеробні умови культивування мікроорганізмів, так як більшість сульфатредукуючих мікроорганізмів є анаеробними; 2) температура підтримувалась у межах 3235°С, так як є оптимальною для найкращого росту продуцентів електронів; 3) поживне середовище піддавалось постійному або періодичному перемішуванню, для покращення масообміну. Проводився дослід у два етапи. Перший етап мав холостий характер, тобто анод не піддавався впливу електричного поля і мікроорганізми осідали на електрод самовільним чином. Були зняті показники продукування електричного струму. Другий етап - заявлений нами спосіб вдосконалення аноду, а саме формування аноду під дією електричного поля. Були зняті показники продукування струму при дії на анод електричного поля при 0,3 В-0,5 В. Зняті також показники як при постійній дії напруги так при імпульсній подачі. Результати наведені у Таблиці 1. Таблиця 1 Показники продукування електричної енергії МПЕ Напруга, В без напруги (аналог) без напруги 0,3 0,4 0,5 Сила струму, мА 85 80 87 96 105 Аналізуючи таблицю 1, заявлений спосіб отримання електричної енергії дає покращенні на 20% результати в порівнянні з аналогом. До того ж Комп’ютерна верстка А. Рябко Кількість м/о/1 мм2 анода 2*105 2*105 5*105 7*105 1*106 є менш енерговитратним та більш економічно вигідним, за рахунок відсутності медіаторів електронного переносу. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601