دستیابی به دانش فنی تولید برق از باکتری‌های دریایی در ایران

جولانگاهی برای میکروب‌های برق ساز

برای نخستین بار در سال 2002 نیچر مقاله ای چاپ کرد که در آن از فعالیت‌های میکروب‌ها در رسوبات دریایی به عنوان منبعی برای تامین ولتاژ پیل‌های زیستی خبر می‌داد. از آن زمان تاکنون 13 کشور دنیا به دانش فنی تولید الکتریسیته از طریق این رسوبات دریایی دسترسی پیدا کرده‌اند.
کد خبر: ۳۱۵۵۷۷

با توجه به اهمیت این طرح،‌ محققان مدیر گروه تحقیقات زیستی مرکز ملی اقیانوس‌شناسی در پی تحقیقی جامع موفق شده‌اند با استقرار چنین رآکتورهایی در کف دریا با استفاده از سامانه‌های میکروبی برای تولید جریان الکتریسیته، 7/. ولت برق در هر پیل سوختی به دست آورند و کشورمان را به جمع 14 کشور سازنده پیل‌های زیستی در دنیا وارد کنند.دکتر پیمان اقتصادی، مدیر گروه تحقیقات زیستی مرکز ملی اقیانوس‌شناسی توضیحات بیشتری را در این ارتباط داده است.

پیشینه تولید برق از میکروب‌های دریایی در دنیا به چه زمانی باز می‌گردد؟

برای اولین بار سال 2002 مقاله‌ای در مجله نیچر به چاپ رسید.از آن زمان تاکنون 13 کشور دنیا از جمله آمریکا، ژاپن، انگلیس، فرانسه، هند، چین و... به دانش فنی تولید برق از طریق سامانه‌های میکروبی دست پیدا کرده‌اند. با موفقیت اخیری که کسب کرده‌ایم ایران چهاردهمین کشور جهان است،‌ که موفق شده به این دانش فنی دست یابد.

طی 8 ساله اخیر این سامانه‌ها شاهد چه پیشرفت‌هایی بوده‌اند؟

چنین پروژه‌هایی در دنیا بر این مبنا پیش می‌روند که اگر در مناطقی به دلایل مختلف به نصب تجهیزاتی در زیر آب‌های دریا نیاز هست، بتوان ‌میزان وابستگی این ابزارها را به منابع الکتریسیته بیرونی کاهش داد؛ یعنی اگر در جایی لازم است دستگاهی زیر آب نصب شود که خصوصیات شیمیایی و فیزیکی آب را تعیین کند و برای این کار به باتری احتیاج است بتوان از سیستم‌های تولید میکروبی الکتریسیته برای تامین نیاز آنها استفاده کرد،‌ در ضمن اصولا عملکرد باکتری‌ها و میکروب‌های دریایی در این نوع فرآیندها منجر به از میان بردن آلاینده‌های دریایی، هیدروکربنیک و نیترات موجود در آب می‌شود.

پس باکتری‌های خاصی در سامانه‌های میکروبی نقش تولیدکننده الکتریسیته را ایفا می‌کنند؟

معمولا در رسوبات دریایی مجموعه‌ای از باکتری‌ها بصورت جمعی کار می‌کنند که باعث تولید الکتریسیته می‌شوند. البته فقط دسته خاصی از باکتری‌ها که به GEO BACTER معروفند و نقش تصفیه در محیط زیست را به عهده دارند در این سیستم‌ها نقش تولیدکننده برق را ایفا دارند.

مطالعات مربوط به استفاده از سامانه‌های میکروبی در کشور به چه زمانی باز می‌گردد؟

این مطالعات از 3 سال پیش شروع شد. در مرحله آزمایشگاهی، ابتدا 2 پیل مجزا با استفاده از رسوبات جمع‌‌آوری شده از مناطق بندرعباس، کیش و چابهار در رآکتورهایی به حجم 20 لیتر تعبیه شدند و رآکتور با آب دریای منطقه موردنظر پر شد و ولتاژ حاصل در هر رآکتور به وسیله یک مولتی‌متر از زمان شروع کار مورد اندازه‌گیری قرار گرفت. از طرفی، محتوای مواد آلی موجود در رسوبات نیز با گذشت زمان مورد سنجش قرار گرفت.

از اسفندماه گذشته تا مهرماه امسال هم سیستم تعبیه شده در آزمایشگاه در مقیاس بزرگ‌تر روی پایه‌های مستحکم به صورت حفاظت‌شده و با شرایط استاندارد، در مناطق شمالی اقیانوس هند (جنوب غربی چابهار) مستقر و ولتاژ نیز در این مدت ثبت شد.

و کاربردهای این سیستم‌ها به طور عمومی در چه حوزه‌هایی است؟

2 نکته را در مورد این روش نباید فراموش کنید. اول این که نباید آن را با نیروی گازی برای تولید برق مقایسه کرد، چراکه برق تولید شده ناشی از آن، برق مستقیم و نه متناوب است. دوم آن‌که بهترین و بیشترین کاربرد آن تاکنون در سیستم‌های دریایی است و برای توسعه دامنه کاربردهای آن به پیشرفت‌های بیشتری نیاز است، هر چند در حال حاضر هم باید شناخت بیشتری از کیفیت و کمیت این سیستم‌ها از سوی مصرف کننده‌های اقتصادی به دست آید.

با این تفاسیر بهترین کاربرد کنونی این سیستم‌ها در علوم اقیانوس شناسی یعنی تولید الکتریسیته مورد نیاز دستگاه‌های دریایی است؛ البته با مطالعه بیشتر بر تغییرات باکتری‌ها از طریق دست‌کاری‌های ژنتیکی،در آینده می‌توان آنها را وادار به تولید الکتریسیته بیشتری کرد.

ولتاژ به دست آمده از هر پیل سوختی نصب شده در آب‌های چابهار چقدر است؟

از هر بیو راکتور حدود 6/. تا 7/. ولت الکتریسیته تولید می‌شود. البته در سال 2009 گزارش‌هایی مبنی بر دستیابی به ولتاژ 1/1 نیز منتشر شده است. بر این اساس برای تامین نیاز ما در طرح‌‌های مطالعاتی باید به تعداد زیاد از این سیستم‌ها در دریا نصب شود. بعلاوه طرح بعدی در دست اجرای ما ایجاد سامانه‌ای است تا با تغذیه از الکتریسیته دمای آب را سنجش و حفظ کند.

انتظار می‌رود این پیل‌های سوختی زیستی به مدت 3 سال، توان تولید الکتریسیته را در کف دریا داشته باشند.

پونه شیرازی

newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها