Rośliny i bakterie wytwarzają elektryczność
Roślinno-bakteryjne ogniwa paliwowe (roślinne MFC) to układ elektrochemiczny, w którym rośliny pozyskują światło i dwutlenek węgla (CO2), a uwalniają materię organiczną do gleby. Specjalnie wyselekcjonowane bakterie przetwarzają następnie tę materię organiczną, uwalniając przy tym elektrony generujące energię elektryczną. Choć wstępne wyniki badań w tej dziedzinie są obiecujące, potrzebne są dalsze prace, aby poprawić wydajność energetyczną. W tym kontekście finansowany ze środków UE projekt PLANTPOWER zajął się zwiększeniem mocy wyjściowej netto roślinnych MFC z 0,0067 W/m2 do 3,2 W/m2. Aby zrealizować to zamierzenie, naukowcy musieli zoptymalizować każdy aspekt systemu i uzyskać więcej informacji na temat interakcji między poszczególnymi komponentami. Badacze wybrali trawy jako najbardziej obiecujący rodzaj roślin ze względu na ich szybki wzrost, powszechną dostępność oraz to, że nie tracą witalności podczas hodowli w roślinnym MFC. Ponadto, roślinne MFC z trawami mają dużą moc oraz dostarczają duże ilości biomasy do innych zastosowań.Badano różnice genetyczne dotyczące tempa uwalniania związków chemicznych przez rośliny, a wyniki tych badań wskazują, że najważniejszym czynnikiem są tu fizyczne cechy korzeni. Wybrano również najbardziej obiecujące gatunki bakterii, aby stworzyć inokulum dla roślinnych MFC. Wykorzystano modelowanie, aby zoptymalizować i przyspieszyć działanie systemu roślinnego MFC. W modelu uwzględniono tempo wzrostu, eksudację (uwalnianie związków chemicznych do ośrodka), obrót korzeni oraz sprawność energetyczną. Potrzebne są dalsze prace, aby uzyskać użyteczne roślinne MFC, w tym konieczne jest udoskonalenie elektrod, zwiększenie skali produkcji oraz przeprowadzenie testów w warunkach rzeczywistych. Trzeba również przeprowadzić analizy środowiskowe i ekonomiczne, by móc wprowadzić tego rodzaju ogniwa paliwowe na rynek.
Słowa kluczowe
Ogniwa paliwowe z roślin i bakterii, elektrochemiczne, bakterie, wypacanie, trawy, bioenergia
