Журнал СФУ. Техника и технологии / Получение экологически чистой энергии из биомассы экстремофильных организмов

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Техника и технологии. 2022 15 (4)
Авторы
Фасхутдинова, Е. Р.; Дроздова, М. Ю.; Дмитриева, А. И.; Бакеев, Р. Д.
Контактная информация
Фасхутдинова, Е. Р.: Кемеровский государственный университет Российская Федерация, Кемерово; Дроздова, М. Ю.: Кемеровский государственный университет Российская Федерация, Кемерово; Дмитриева, А. И.: Кемеровский государственный университет Российская Федерация, Кемерово; Бакеев, Р. Д.: Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Гимназия № 42 Российская Федерация, Кемерово
Ключевые слова
биоэнергия; экстремофильные микроорганизмы; железобактерии; микробный топливный элемент; сточные воды; bioenergy; extremophilic microorganisms; microbial fuel cell; iron bacteria; wastewaters
Аннотация

Экологическая обстановка вынуждает искать альтернативу традиционным видам топлива. Интерес исследователей в последнее время направлен на микробные топливные элементы (МТЭ) и получение экологически чистой энергии с помощью микроорганизмов без загрязнения окружающей среды. Мало изученным, но перспективным направлением стало использование экстремофильных микроорганизмов, способных существовать в экстремальных условиях. Примером таких бактерий являются железобактерии, обитающие в почвах угольных отвалов. Субстратом для МТЭ могут служить компоненты сточных вод. Цель исследования – получение биоэнергии с помощью железобактерий. В результате выделено 5 изолированных культур железобактерий путем культивирования суспензии почвы угольного отвала «Моховский». Проведен ряд исследований по подбору оптимальных условий эксплуатации МТЭ. Установлено, что культуры № 1 и № 2 экстремофильные, так как генерировали максимальное напряжение (350,9 мВ и 346,8 мВ) в среде с pH=3. Подтверждено, что отобранные таким образом культуры биосовместимы. Составлен консорциум данных культур в соотношении 1:1, который использовали в дальнейших экспериментах. По итогам исследования установлено, что наиболее оптимальная температура для эксплуатации МТЭ – 37 °С, консорциум бактерий при этом генерировал напряжение 256,1 мВ. Наиболее оптимальным временем эксплуатации МТЭ определено 48 ч, по прошествии которого бактерии генерировали напряжение 212,3 мВ. Наиболее оптимальным субстратом для загрузки в МТЭ оказалась среда, содержащая в своем составе глюкозу и раствор микроэлементов. На этой подложке бактерии генерировали напряжение 403,4 мВ. По прошествии оптимального времени эксперимента зафиксировано осветление субстрата № 1 и выпадение осадка на дно камеры, что свидетельствует о том, что МТЭ может также использоваться для очистки сточных вод

Страницы
435–447
DOI
10.17516/1999-494X-0405
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/148445

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).