Cím:

Alternatív bioenergia-forrás – Mikrobiális üzemanyagcellák

 
DOI: 10.1556/2065.179.2018.4.18
 

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.

A Magyar Tudományban korábban már ismertetett Biohidrogén című könyv szerzőinek újabb kötete került a boltokba. A Pannon Egyetem és a Szegedi Tudományegyetem oktatói és kutatói, kiegészülve a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, a Szent István Egyetem, a Pécsi Tudományegyetem, az Enviroinvest Zrt., illetve a Magyar Tudományos Akadémia Szegedi Biológiai Központ munkatársaival, most a Mikrobiális üzemanyagcellák című munkával jelentkeztek. A szerkesztést ezúttal is Bélafiné Dr. Bakó Katalin, a veszprémi Pannon Egyetem Biomérnöki, Membrántechnológiai és Energetikai Kutatóintézet intézetvezető egyetemi tanára vállalta.

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.

Ahogy a biohidrogént ma még nem tekintik a közeljövő energiahordozójának, a mikrobiális üzemanyagcella, elterjedt rövidítéssel MÜC (angolul microbial fuel cell, MFC) is egy alternatív bioenergiaforrás, amely környezetkímélő módon képes elektromos áram termelésére. Magának a MÜC-nek a felfedezése még a 20. század elejére vezethető vissza, számos akkori felismeréshez hasonlóan azonban csak a nagy olajválság után, a 20. század vége felé kezdődött meg alkalmazástechnikai fejlesztése.

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.

A könyv kilenc fejezetre tagolódik, melyek végén részletes irodalomjegyzék található. A Bevezetés után az alapfogalmakkal ismerkedhetünk meg: „A mikrobiológiai üzemanyagcella egy speciális bioreaktor, ami a szerves vegyületek kémiai kötéseiben rejlő energiát képes mikroorganizmusok segítségével közvetlenül elektromos árammá alakítani a biodegradáció során.” A rendszer működése a természetben egymást követő lépések térben való elválasztásán alapul. A legegyszerűbb, elkülönített katód- és anódtérrel rendelkező celláknál a katódtér aerob, és az anódtértől egy protonszelektív membrán választja el. A protonok a membránon keresztül áramlanak az anódtérből a katódtérbe, ahol az oldott oxigénnel és a katódra érkező elektronokkal vízzé alakulnak. A szerzők ismertetik a leggyakrabban alkalmazott üzemanyagcella felépítéseket, így a membránnal elkülönített anód- és katódtérrel rendelkező MÜC-öket, a légkatódos cellákat és pár egyéni megoldást. Külön fejezet foglalkozik a mikrobák szerepével a MÜC-ökben: a kutatások során jól meghatározott monokultúrás tenyészeteket alkalmaznak, növelve ezzel a reprodukálhatóságot. Az új molekuláris biológiai módszerek lehetővé tették, hogy a MÜC-ben képződött biofilmet alkotó mikrobaközösség tagjait fajonként vagy akár törzsenként elkülönítsék és azonosítsák. Ezek a vizsgálatok kimutatták, hogy a MÜC mikrobiótáját több, egymástól rendkívül eltérő anyagcserét folytató mikrobatörzs alkotja. A munka további részeiben részletesen áttekintik az elektrontranszfer mechanizmusait, illetve részletesen tárgyalják a biodegradáció kinetikai vizsgálatának eredményeit.

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.

A könyv a MÜC egyik gyakorlati alkalmazási lehetőségéről is beszámol. Ma már ismert ugyanis, hogy a legalkalmasabb szubsztrátumok, az egyszerű cukrok és szerves savak mellett komplex szerkezetű anyagok, így biomassza is számításba jöhetnek. Egy hulladéklerakó telepről származó présvizet szubsztrátumként alkalmazva folyamatos működést és energiatermelést tudtak elérni, miközben jelentősen csökkent a kiindulási anyag KOI-értéke. Ugyancsak a gyakorlati alkalmazást célozzák a MÜC-alapú rendszerek diagnosztikai felhasználására végzett kísérletek, amelyeknek elsősorban a környezetvédelmi biotechnológiában és az orvosi mikrobiológia területén lehet létjogosultságuk.

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.

A könyv utolsó fejezete a mikrobiális elektrolízis cellákkal (MEC) foglalkozik. Ebben az esetben az elektronokat például hidrogén vagy metán előállítására használják fel. A MEC-eket eredetileg biohidrogén – például – szennyvízből történő előállítására fejlesztették ki. Ekkor az elektrokémiailag aktív anaerob mikrobák az anód felszínén szaporodva biofilmet képeznek, és a szerves anyagokat szén-dioxidra, protonokra és elektronokra bontják le metabolizmusuk segítségével. Az elektronok és protonok egy külső áramkörön, illetve az oldatban átvándorolnak a katódra, ahol oxigénmentes környezetben hidrogén keletkezik. A MEC emellett számos energetikailag kedvezőtlen biológiai/kémiai reakció számára is előnyös lehet (például metán, etanol, acetátok előállítása).

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.

A könyvnek különös jelentőséget ad, hogy a szerzők hét különböző intézmény munkatársai, akik azonos vagy nagyon hasonló témán dolgozva ismertették legújabb eredményeiket. Komoly szerkesztői feladat lehetett, és a hazai viszonyokat ismerve különösen elismerésre méltó teljesítmény, hogy az egymással gyakran konkuráló kutatók, egyetemi, akadémiai kutatóintézeti és ipari szakemberek e könyvben egymást segítve és kiegészítve mutatják be elért eredményeiket, nem beszélve az egyes kutatócsoportok eltérő nevezéktanának egységesítéséről.

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.

A könyv a Biohidrogén című munkához hasonlóan az első átfogó magyar nyelvű kiadvány, így természetesen hiánypótló munka. A könyv szerkesztőjének sikerült az ismereteket az alapoktól kezdve úgy rendezni, hogy a különböző helyeken kapott eredmények egységes egészet képezzenek. A könyvet bátran ajánlhatjuk vegyész-, villamos- és biomérnökök, elektronikai szakemberek, biológusok, egyetemi hallgatók és kutatók számára egyaránt. Az ismertetés nyelve természetesen szakszerű, de más tudományterületek művelői számára is izgalmas olvasmány lehet, mert a megfogalmazások érthetők azok számára is, akik csak egy alternatív üzemanyagforrás fejlődésének útját kívánják követni.
 

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.

(Bélafiné Bakó Katalin [szerkesztő]: Mikrobiális üzemanyagcellák. Veszprém: Pannon Egyetemi Kiadó, 2017, 145 o.)

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.

(A kiadvány a GINOP-2.3.2-15-2016-00016 nyilvántartási számú, „Vízbázis-védelem, moduláris, mobil vízkezelő rendszerek és szennyvízkezelő technológiák fejlesztése a Pannon Egyetem bázisán hazánk dinamikus export növekedésének elősegítése érdekében” című projekt támogatásával készült.)
 

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.

Gubicza László

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.

egyetemi tanár, Pannon Egyetem Mérnöki Kar
 

Hivatkozás

Kérjük, válassza ki az önnek megfelelő formátumot:

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépjen be.