لوگو
مقالهنشریه

پیل سوختی در دل فاضلاب‌ها؛ تولدی دوباره از زباله‌ها

۱۹ آبان ۱۴۰۴
پیل سوختی در دل فاضلاب‌ها؛ تولدی دوباره از زباله‌ها

چگونه این اتفاق می‌افتد؟
در قلب این سیستم، میکروارگانیسم‌های ریز و زنده‌ای قرار دارند که نقش کاتالیزور را بازی می‌کنند. این موجودات در محیط بی‌هوازی در بخش آند، مواد آلی را می‌بلعند و در طی متابولیسم خود، الکترون‌هایی آزاد می‌کنند. این الکترون‌ها از طریق یک مدار الکتریکی به سمت کاتد هدایت می‌شوند و در آنجا با اکسیژن واکنش می‌دهند. حاصل این فرآیند، تولید جریان برق است.

چرا پیل‌های سوختی میکروبی انقلابی‌اند؟

  • همزمان با تصفیه فاضلاب، برق تولید می‌کنند.

  • بدون نیاز به سوخت‌های فسیلی و بدون سوزاندن مواد، پس کاملاً پاک و دوستدار محیط زیست هستند.

  • بازدهی بالا و امکان کار در اندازه‌های کوچک، آنها را برای استفاده در مناطق دورافتاده و بدون دسترسی به شبکه برق بسیار مناسب می‌کند.

کاربردهای نوآورانه و رو به گسترش
امروزه، پیل‌های سوختی میکروبی در مرحله آزمایشگاهی و پایلوت، در حال تجربه کاربردهای جذابی مانند تصفیه فاضلاب‌های صنعتی و شهری، به‌کارگیری به‌عنوان سنسورهای زیستی برای کنترل کیفیت آب و تولید انرژی از پسماندهای آلی در مناطق فاقد برق هستند.

نگاهی به آینده‌ای روشن
پیل سوختی میکروبی ثابت کرده که حتی فاضلاب‌ها و پسماندهای بدبو می‌توانند منابعی ارزشمند برای تولید انرژی پاک باشند. این فناوری، نمونه‌ای بارز از خلاقیت و همکاری میان‌رشته‌ای در مهندسی شیمی است که می‌تواند ترکیبی ایده‌آل از حفاظت محیط زیست، انرژی پاک و فناوری‌های نوین را به ارمغان بیاورد.

تفرشی 1.pdf (2372 کیلوبایت)

مقالات و نشریات

بازرسی نفت و گاز؛از اکتشاف تا ایمنی پایدار
مقاله

بازرسی نفت و گاز؛از اکتشاف تا ایمنی پایدار

بازرسی در صنعت نفت و گاز، یکی از ارکان اساسی تضمین ایمنی، کیفیت و بهره‌وری در زنجیره تولید انرژی است. در شرایطی که موضوع ناترازی انرژی به یکی از دغدغه‌های اصلی کشورها تبدیل شده، نمی‌توان از اهمیت نظارت دقیق در این صنعت راهبردی چشم‌پوشی کرد. بازرسی‌های تخصصی از مرحله اکتشاف تا توزیع نهایی، نقشی حیاتی در جلوگیری از نشت، انفجار، آسیب‌های زیست‌محیطی، خرابی تجهیزات و اتلاف منابع دارند.

ادامه مطلب
سنتز سبز آمونیاک با کاتالیست‌های ناهمگن؛ از فعال‌سازی نیتروژن تا تولید پایدار
مقاله

سنتز سبز آمونیاک با کاتالیست‌های ناهمگن؛ از فعال‌سازی نیتروژن تا تولید پایدار

آمونیاک یکی از بنیادی‌ترین مواد شیمیایی جهان است؛ ماده‌ای که علاوه بر نقش اصلی در تولید کودهای نیتروژنی، امروزه به‌عنوان حامل هیدروژن و گزینه‌ای برای ذخیره انرژی نیز مطرح شده‌است. با وجود آنکه مولکول آمونیاک فاقد کربن است، روش متداول تولید آن الزاماً سبز نیست. فرایند هابر–بوش برای تبدیل نیتروژن و هیدروژن به آمونیاک، معمولاً در دمای حدود ۴۰۰ تا ۶۰۰ درجه سلسیوس و فشار ۱۵ تا ۳۰ مگاپاسکال انجام می‌شود. افزون بر مصرف انرژی زیاد، هیدروژن موردنیاز این فرایند عمدتاً از ریفرمینگ گاز طبیعی یا گازی‌سازی زغال‌سنگ تأمین می‌شود؛ ازاین‌رو، تولید آمونیاک سهم قابل‌توجهی در مصرف جهانی انرژی و انتشار دی‌اکسیدکربن دارد[۱و۲].

ادامه مطلب
Techno-Economic and Environmental Assessment of a Hybrid Bioenergy System Optimized via NSGA-II: Biomass Pyrolysis, Fischer–Tropsch Synthesis, and Solar-Enhanced Power Generation
مقاله

Techno-Economic and Environmental Assessment of a Hybrid Bioenergy System Optimized via NSGA-II: Biomass Pyrolysis, Fischer–Tropsch Synthesis, and Solar-Enhanced Power Generation

1. Introduction Growing concerns over climate change and the depletion of fossil resources have intensified interest in renewable, low-carbon pathways for producing liquid fuels and electricity. Biomass gasification coupled with Fischer–Tropsch (FT) synthesis is among the most promising routes for converting a widely available renewable feedstock into synthetic diesel-range hydrocarbons, yet conventional biomass-to-fuel systems still suffer from limited exergy efficiency, high production costs, and considerable CO2 emissions. Prior studies have generally examined isolated subsystems gasification, FT synthesis, power cycles, or carbon capture without a fully integrated, simultaneously optimized framework.

ادامه مطلب