بررسی کارایی پیل نمک‌زدایی میکروبی اصلاح‌شده در شیرین سازی آب‌ شور دریا

سابقه و هدف: فقدان مقادیر کافی آب شیرین یک چالش جهانی است. شیرین سازی آب را می توان با استفاده از سیستم های حرارتی یا غشایی انجام داد که هرکدام به انرژی قابل توجهی نیاز دارند. پیل نمک زدایی میکروبی (mdc=microbial desalination cell) فناوری نوینی است که شیرین سازی آب ، تولید الکتریسیته و تصفیه فاضلاب را در یک راکتور انجام می دهد. با توجه به تولید جریان و یون زدایی کم این فناوری، این مطالعه با هدف بهبود کارایی فرآیند انجام شد.مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی، قابلیت فرآیند mdc اصلاح شده جهت شیرین سازی آب دریا (حاوی g/l 20 nacl) بررسی شد. بدین منظور، محلول کاتد تحت دمش با ازن (o3mdc)، و محلول میانی در معرض امواج فراصوت قرار گرفت و عملکرد راکتور طی یک دوره راهبری از لحاظ تولید جریان و نمک زدایی با راکتور شاهد تحت دمش با اکسیژن (o2mdc) و بدون امواج فراصوت مقایسه شد. حدود 75 نمونه از هر راکتور برداشت شد. تشکیل بیوفیلم روی آند توسط اسکن میکروسکوپ الکترونی (sem) و باکتری های غالب با تعیین توالی ژن s rrna16 بررسی شدند.یافته ها: با اعمال امواج فراصوت بر محلول نمکی خام و بعد از 24 ساعت راهبری o2mdc، ولتاژ تولیدی راکتور از 3/9 ±119 به 4/7 ±131 میلی ولت افزایش یافت. در یک چرخه راهبری، حداکثر چگالی جریان o2mdc و o3mdcبه ترتیب 1/16 و a/m2 5/27 بود و اختلاف معنی داری در نتایج تولید ولتاژ آنها وجود داشت(0/001>p). راندمان نمک زدایی o3mdc و o2mdc به ترتیب 74% و 55/58% بدست آمد. پروتئوباکتری ها، فیرمیکویت ها و اسیدوباکتری ها باکتری های غالب بیوفیلم را شامل می شدند.نتیجه گیری: براساس نتایج این مطالعه mdc اصلاح شده با ازن و امواج فراصوت در صورت راهبری صحیح گزینه مناسبی برای نمک زدایی آب شور دریا می باشد.