فلزات سنگین از منابع مختلفی مانند صنایع آبکاری، صنایع سنگین و صنایع شیمیایی وارد آب میشوند. حذف فلزات سنگین از آب با استفاده از فرآیندهای فیزیکی شیمیایی مانند تهنشینی، جذب سطحی، فیلتراسیون غشایی و تبادل یون سبب افزایش احتمال تولید ضایعات خطرناک و ورود مجدد آنها به داخل اکوسیستم میگردد. ترکیب دو فرآیند اکسیداسیون الکتروشیمیایی و متابولیسم میکروبی در پیل سوختی میکروبی میتواند روش مناسبی برای حذف فلزات سنگین باشد.
در پیل سوختی میکروبی، الکترونهای حاصل از اکسیداسیون مواد آلی موجود در پساب به الکترود آند منتقل میشوند و از طریق مدار خارجی به سمت الکترود کاتد جریان مییابند. در کاتد، این الکترونها برای کاهش فلزات سنگین مصرف میشوند و طی این فرآیند، فلز سنگین روی الکترود کاتد تهنشین میگردد. به این ترتیب همزمان با تصفیه پساب در آند و بازیافت فلز سنگین در کاتد، جریان الکتریکی نیز توسط این سیستم تولید میشود. جنس الکترودهای استفاده شده در پیل سوختی میکروبی در این زمینه نقش مهمی دارد. از طریق اصلاح الکترودها و کاهش مقاومت انتقال بار در الکترود میتوان بازیافت فلزات سنگین در پیل سوختی میکروبی را بهبود بخشید.
منابع
Chakraborty, I., Sathe, S. M., Khuman, C. N and Ghangrekar, M. M. (2020). Bioelectrochemically powered remediation of xenobiotic compounds and heavy metal toxicity using microbial fuel cell and microbial electrolysis cell. Materials Science for Energy Technologies. pp. 104-115
www.psu.edu