سلول های سوختی میکروبیسوخت زیستی

سلول سوختی آنزیمی، تولید همزمان آمونیاک و الکتریسیته

آمونیاک یکی از پرمصرف ترین مواد شیمیایی در جهان است. روش رایج برای تولید آمونیاک در حجم های بالا، فرآیند هابر-بوش است. در این فرآیند نیتروژن و هیدروژن تحت شرایط عملیاتی دمای تقریبی 500 درجه ی سانتی گراد و فشار حدود 250 اتمسفر، به آمونیاک تبدیل می شوند. تامین این شرایط عملیاتی خصوصا فشار مذکور، بسیار هزینه بر است. محققان برای رفع این مشکل، با الهام گیری از باکتری های تثبیت کننده ی نیتروژن، سلول سوختی را طراحی کردند که علاوه بر تولید الکتریسیته، آمونیاک هم تولید می کند.


در این سلول سوختی بیوالکتروشیمیایی، در کاتد، از آنزیم نیتروژناز همراه با الکترود کربنی (Toray paper) و در آند از آنزیم هیدروژناز همراه با الکترود کربنی استفاده شده است. از غشا انتقال پروتون برای جدا کردن آند و کاتد استفاده شده است. دما و فشار عملیاتی برای این سلول سوختی بیوالکتروشیمیایی، شرایط محیط، یعنی فشار اتمسفر و دمای 18 الی 25 درجه می باشد.

آنزیم هیدروژناز، مولکول هیدروژن را به یون هیدروژن با بار مثبت تبدیل می کند. علاوه بر یون های هیدروژن، دو الکترون هم حاصل می شود. آنزیم نیتروژناز، مولکول نیتروژن را در حضور یون های هیدروژن به آمونیاک تبدیل می کند. علاوه بر این با عبور الکترون های حاصل از فعالیت آنزیم هیدروژناز از مدار خارجی، جریان الکتریسیته در مدار جاری می شود.

ترجمه: عرفان داوری

لینک خبر
لینک مقاله

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن