ผลของการกระตุ้นแอโนดด้วย กระแสไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรงต่อไฟฟ้าที่ได้จากเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์

บทคัดย่อ

การคัดเลือกกลุ่มของแบคทีเรียเพื่อใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์จําเป็นต้องคัดเลือกกลุ่มแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการถ่ายโอนอิเล็กตรอนให้กับขั้วไฟฟ้าแอโนดและสามารถย่อยสลายสารอินทรีย์ได้ดีอีกด้วย การกระตุ้นด้วยศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่แอโนดเป็นวิธีที่สามารถเพิ่มทั้งประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าและการย่อยสลายสารอินทรีย์ในด้านแอโนด ในงานวิจัยนี้ได้ทําการเปรียบเทียบผลการกระตุ้นแอโนดด้วยกระแสไฟฟ้ากระแสสลับและไฟฟ้ากระแสตรง และผลของอาหารเลี้ยงเชื้อ nutrient broth (NB), phosphate buffer basal medium (PBBM) และ fresh water medium (FWA) ที่ใช้ในระหว่างการกระตุ้น ต่อแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าและกําลังไฟฟ้าของเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ จากการศึกษาพบว่าค่ากระแสไฟฟ้ามากที่สุดคือ 72.9 มิลลิแอมป์/ตร. ม. จากชุดที่ใช้ PBBM และไฟฟ้ากระแสสลับ 5 มิลลิแอมป์ ในการกระตุ้น และกําลังไฟฟ้ามากที่สุดคือ 13.4 มิลลิวัตต์/ตร.ม. จากชุดที่ใช้ PBBM และไฟฟ้ากระแสสลับ 10 มิลลิแอมป์ แรงดันไฟฟ้ามากที่สุดคือ 719.0 มิลลิโวลต์ จากชุดที่ใช้อาหาร PBBM และไฟฟ้ากระแสสลับกระตุ้น 5 มิลลิแอมป์ เมื่อนําไบโอฟิล์มที่ได้จากชุดที่ใช้ PBBM และไฟฟ้ากระแสสลับ 10 มิลลิแอมป์ มาคัดแยกจุลินทรีย์พบว่ามี Shewanella putrefaciens และ Aeromonas hydrophila ซึ่งเป็น Ferric reducing bacteria ที่มีประสิทธิภาพในการถ่ายโอนอิเล็กตรอนให้กับขั้วไฟฟ้า จากการศึกษาวิจัยนี้พบว่ากระตุ้นแอโนดด้วยกระแสไฟฟ้านั้น ควรใช้ไฟฟ้ากระแสสลับในการกระตุ้น โดยใช้ร่วมกับอาหารเลี้ยงเชื้อ PBBM และค่าไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้กระตุ้นไม่ควรเกิน 10 มิลลิแอมป์ เพื่อให้ได้กลุ่มจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพเหมาะสําหรับใช้ในการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์