Đánh giá tổng quan tế bào nhiên liệu vi sinh: Những tiến bộ gần đây về cơ chất

Tóm tắt

Trong hai thập kỷ qua, pin nhiên liệu vi sinh vật (Microbial fuel cells - MFCs) đã được chú ý vì chúng có thể chuyển đổi trực tiếp năng lượng hóa học từ các hợp chất hữu cơ để tạo ra điện sinh học. Với việc sử dụng MFC, năng lượng sinh khối có thể được thu trực tiếp dưới dạng điện năng, đây là năng lượng sạch, phổ biến và tiện lợi nhất. Do đó, MFC được xem là một phương pháp đầy hứa hẹn khác để khai thác năng lượng bền vững trong sinh khối. Có nhiều cơ chất đã được nghiên cứu để sử dụng làm nguồn cấp nguyên liệu sử dụng trong MFC. Chúng bao gồm nhiều loại nước thải nhân tạo, nước thải thực và sinh khối lignocellulosic. Trong số các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của MFCs: thiết kế, vật liệu điện cực, cơ chất, màng trao đổi, vi sinh vật hoạt động điện, pH, nhiệt độ vận hành,… Cơ chất là thách thức quan trọng nhất trong công nghệ MFCs, đòi hỏi sự ổn định lâu dài. Việc sử dụng cơ chất không ổn định ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của MFC. Tương tự, ảnh hưởng của các chất lên cộng đồng vi sinh vật cũng được thảo luận. Bài tổng quan này cập nhật những tiến bộ gần đây trong việc cải tiến công nghệ MFC để tăng cường hiệu suất phát điện, đặc biệt là các cơ chất khác nhau được dùng trong MFC cho đến nay cũng như các cơ chất tiềm năng trong tương lai.