Настоящият проект си поставя за цел пречистването на моделни разтвори от фенол и синтетични багрила в микробиални горивни елементи. Ще се подберат багрила, които се разграждат от определени щамове бактерии и ще се установят най-подходящите концентрации и условия на разграждането на съответните замърсители. Ще се изследва влиянието на конструктивните особености на горивния елемент (мембрана, електроди и окислител), както и на условията за бактериално разграждане, върху степента на пречистване и генерирания електричен ток. Ще бъде определена биосъвместимостта на модифицираните с катализатор електроди.
Настоящият проект предлага алтернативно решение за очистване на отпадъчни води от опасни органични замърсители, каквито са фенолът и неговите производни. Голямо предимство на микробиалните горивни елементи е, че паралелно с очистването на биоразградими субстанции, се генерира и електрическа енергия. Това прави тази иновативна технология енергонезависима, с неутрален отпечатък върху околната среда и значителен потенциал за индустриално приложение.
Актуалност на проблема
Разграждането на фенола и неговите производни представлява сериозен научен интерес от няколко десетилетия.
Фенолът и неговите производни, както и синтетичните багрила, представляват сериозни замърсители за околната среда. Тези органични съединения имат сложна химична природа. Разграждането им в микробиални горивни елементи представлява
както фундаментален научен проблем, така и технологично предизвикателство.
Микробиалните горивни елементи (МГЕ) представляват устройства, които се използват за генериране на електричен ток с едновременното очистване на отпадъчни води. При използване на специфични микроорганизми и условия може да се достигне и до синтез на целеви продукти. Добавените микроорганизми са биокатализатори, поради това, че катализират окислението на органични вещества в хода на собствения си катаболизъм. Основни техни предимства са ниската им работна температура, неутрално pH и възможността за използване на сложна биомаса (често различни видове отпадъци или отпадни води) като анодно гориво.
Национална стратегия за научни изследвания
Настоящият проект попада вв частта „енергия и енергийна ефективност; ефективно оползотворяване на природни ресурси” и „подобряване на качеството на живот – храни, здраве, биоразнообразие, опазване на околната среда, градска среда и транспорт и др.”.
