watervacuum

امروز چیزی با ارزش را در توالت فرو کرده اید.

 

 

ترکیبات آلی موجود در فاضلاب خانگی و فاضلاب صنعتی منبع غنی انرژی ، بیوپلاستیک و حتی پروتئین ها برای خوراک دام ها هستند - اما با روش استخراج کارآمد ، گیاهان تصفیه کننده آنها را به عنوان آلاینده ها دور نمی کنند. اکنون محققان یک راه حل سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه پیدا کرده اند.

 

مطالعه آنها در نخستین بار در تحقیقات انرژی منتشر شده است که نشان می دهد که باکتری های فتوتروفیک بنفش - که می توانند انرژی را از نور ذخیره کنند - در صورت تهیه یک جریان الکتریکی می توانند تقریباً 100? کربن را از هر نوع پسماند آلی بازیابی کنند. و در عین حال هیدروژن تولید کنند. گاز برای تولید برق.

 

دکتر دانیل پیوول از دانشگاه پادشاه خوان کارلوس اسپانیا می گوید: "یکی از مهمترین مشکلات کارخانه های فعلی تصفیه خانه فاضلاب ، انتشار بالای کربن است." "فرایند بیولوژیکی مستقر در نور ما می تواند وسیله ای برای برداشت انرژی سبز از فاضلاب ، با رد پای صفر کربن باشد."

 

باکتری های فتوسنتزی بنفش

 

وقتی صحبت از فتوسنتز می شود ، رنگ سبز توجه ویژه را به خود جلب می کند. اما با عقب نشینی کلروفیل از شاخ و برگهای پاییزی ، پسر عموی زرد ، نارنجی و قرمز خود را پشت سر می گذارد. در حقیقت رنگدانه های فتوسنتزی به انواع رنگ و انواع موجودات زنده وارد می شوند.

 

باکتری های فوتوتروفیک بنفش نشانه ای. آنها با استفاده از انواع رنگدانه ها ، نور را از نور خورشید جذب می کنند و آنها را به سایه های نارنجی ، قرمز یا قهوه ای و بنفش تبدیل می کند. اما این تطبیق پذیری متابولیسم آنها است ، نه رنگ آنها ، که آنها را برای دانشمندان جالب می کند.

 

پویول توضیح می دهد: باکتری های بنفش فوتوتروفیک به لطف متابولیسم بسیار متنوع ، ابزاری ایده آل برای بازیابی منابع زباله های آلی هستند.

 

این باکتریها می توانند از مولکولهای آلی و گاز نیتروژن به جای CO2 و H2O استفاده کنند تا کربن ، الکترون و نیتروژن برای فتوسنتز فراهم کنند. این بدان معنی است که آنها سریعتر از باکتری های فتوتروفیک و جلبک های جایگزین رشد می کنند و می توانند گاز هیدروژن ، پروتئین ها یا نوعی پلی استر قابل تجزیه غیر قابل تجزیه را بعنوان محصول جانبی متابولیسم تولید کنند.

 

 

 

تنظیم میزان متابولیک با برق

 

کدام محصول متابولیک غالب است به شرایط محیطی باکتریها بستگی دارد - مانند شدت نور ، دما و انواع ارگانیک ها و مواد مغذی موجود.

 

ابراهیم استیو نویز ، مؤلف ، دانشگاه آلکالای اسپانیا ، می گوید: "گروه ما این شرایط را برای تنظیم متابولیسم باکتری های بنفش به کاربردهای مختلف بسته به منبع ضایعات آلی و نیازهای بازار دستکاری می کند."

 

"اما آنچه در مورد رویکرد ما بی نظیر است ، استفاده از جریان الکتریکی خارجی برای بهینه سازی بازده تولید باکتری های بنفش است."

 

این مفهوم ، که به عنوان "سیستم بیوالکتروشیمیایی" شناخته می شود ، کار می کند زیرا مسیرهای متابولیکی متنوع در باکتری های بنفش توسط یک ارز مشترک متصل می شوند: الکترون ها. به عنوان مثال ، برای جذب انرژی نوری از الکترون ها لازم است ، در حالی که تبدیل نیتروژن به آمونیاک الکترون های اضافی را آزاد می کند ، که باید از بین بروند. با بهینه سازی جریان الکترون درون باکتریها ، یک جریان الکتریکی - که از طریق الکترودهای مثبت و منفی تأمین می شود ، مانند باتری - می تواند این فرایندها را محدود کرده و سرعت سنتز را به حداکثر برساند.

 

حداکثر سوخت زیستی ، حداقل اثر کربن

 

در آخرین مطالعه خود ، این گروه شرایط بهینه را برای به حداکثر رساندن تولید هیدروژن تجزیه و تحلیل کرده اند توسط مخلوطی از گونه های باکتری فوتوتروفیک بنفش مورد بررسی قرار داده اند. آنها همچنین اثر یک جریان منفی (یعنی الکترونهایی که توسط الکترودهای فلزی در محیط رشد تأمین می شوند) را بر رفتار متابولیکی باکتری ها آزمایش کردند.

 

اولین یافته اصلی آنها این بود که ترکیب مواد مغذی که بالاترین میزان تولید هیدروژن را تغذیه می کند ، تولید CO2 را نیز به حداقل می رساند.

 

"این نشان می دهد که باکتری های بنفش می توانند برای بازیافت سوخت های با ارزش با ارزش از آلی که معمولاً در فاضلاب وجود دارد - اسید مالیک و گلوتامات سدیم" با یک اثر کم کربن وجود دارد ، استفاده می شود.

 

نتایج جالب تر با استفاده از الکترودها بود که برای اولین بار نشان داد که باکتری های بنفش قادر به استفاده از الکترون های الکترود منفی یا "کاتد" برای گرفتن CO2 از طریق فتوسنتز هستند.

 

"ضبط از سیستم بیوشیمیایی ما نشان داد تعامل واضح بین باکتریهای بنفش و الکترودها: قطبش منفی الکترود باعث مصرف قابل تشخیص الکترونها شد ، که با کاهش تولید دی اکسید کربن همراه است.

 

"این نشان می دهد که باکتری های بنفش از الکترون های موجود در کاتد برای جذب بیشتر کربن از ترکیبات آلی از طریق فتوسنتز استفاده می کردند ، بنابراین کمتر به عنوان CO2 آزاد می شود."

 

به سمت سیستم های بیوالکتروشیمیایی برای تولید هیدروژن

 

به گفته نویسندگان ، این نخستین بار گزارش شده از کشت مخلوط باکتریهای بنفش در یک سیستم بیوالکروشیمیایی و اولین تظاهرات هرگونه متابولیسم تغییر فتوتروفی به دلیل تعامل با کاتد بود.

 

گرفتن بیش از حد CO2 توسط باکتری های بنفش می تواند نه تنها برای کاهش انتشار کربن بلکه برای تصفیه بیوگاز از زباله های آلی برای استفاده به عنوان سوخت مفید باشد.

 

با این حال ، پویول اذعان می کند که هدف واقعی این گروه بیشتر جلوتر است.

 

وی ادامه داد: یکی از اهداف اصلی این مطالعه افزایش تولید بیوهیدروژن با اهدای الکترون از کاتد به متابولیسم باکتری های بنفش بود. با این حال به نظر می رسد باکتری های PPB به جای ایجاد H2 ترجیح می دهند از این الکترون ها برای رفع CO2 استفاده کنند.

 

"ما اخیراً بودجه لازم جهت پیگیری این هدف را با تحقیقات بیشتر به دست آوردیم و برای سالهای بعدی در این زمینه کار خواهیم کرد. برای تنظیم بیشتر متابولیک با ما همراه باشید."

http://ztndz.com/story7349389/پمپ-وکیوم-آبی