مروری بر وضعیت پیل‌های سوختی میکروبی و کاربرد آنها در تصفیه فاضلاب

باتوجه‌به نیاز روزافزون انرژی در سالیان اخیر، مدیریت منابع انرژی امری ضروری است. این روند روبه‌رشد مصرف انرژی می‌تواند ناشی از صنعتی‌شدن کشورها، افزایش جمعیت و مدرنیته شدن زندگی انسان‌ها باشد. همچنین، توسعه شهرنشینی و صنعت موجب افزایش میزان تولید فاضلاب‌های صنعتی و شهری می‌شود. استفاده افزاینده از منابع سوخت‌های فسیلی و تولید بیشتر فاضلاب‌، موجب ایجاد نگرانی‌های زیست‌محیطی در جهان شده و نیاز به راه‌حلی جایگزین برای مدیریت این مسائل می‌باشد. پیل‌های سوختی میکروبی یکی از راهکارهای بالقوه مناسب برای تصفیه فاضلاب و تولید انرژی پاک می‌باشند. انرژی شیمیایی اجزاء پساب‌ توسط باکتری‌ها به الکتریسیته تبدیل شده و می‌تواند به‌عنوان منبعی قابل‌اتکا برای تولید برق زیستی و پاک در نظر گرفته شود. این فرایند موجب تصفیه هم‌زمان فاضلاب‌ها و تولید الکتریسیته سبز می‌شود که می‌تواند از انتشار آلاینده‌های زیست‌محیطی بکاهد. هرچند هنوز استفاده از این فناوری به دلیل مشکلات اقتصادی و توان خروجی پایین در مقیاس بزرگ امکان‌پذیر نیست، پیش‌بینی می‌شود زمینه استفاده گسترده از این فناوری با پیشرفت آن هموار شود. در این مقاله پیل‌های سوختی میکروبی از جنبه‌های مختلف مانند اجزا و ساختارهای متفاوت معرفی شده‌اند. به‌علاوه کاربردهای آنها در بخش‌ها و صنایع مختلف به طور جامع مرور شده و پیشنهاداتی برای آینده بیان شده است. به‌طورکلی این پژوهش می‌تواند به‌عنوان مرجعی جامع برای پژوهش‌های تکمیلی در این زمینه مدنظر قرار گیرد.

a review of the status of microbial fuel cells and their applications in wastewater treatment

due to the rising energy demands in recent years, energy resource management has become essential. this upward trend in energy consumption can be attributed to the industrialization of countries, population growth, and the modernization of human lifestyles. additionally, the development of urbanization and industry has led to an increase in the production of industrial and urban wastewater. the growing use of fossil fuel resources and the increase in wastewater production have prompted global environmental concerns, necessitating alternative solutions for managing these issues. microbial fuel cells (mfcs) present a highly promising solution for wastewater treatment and clean energy production. the chemical energy of wastewater components is converted into electricity by bacteria and can be considered a reliable source for producing clean and biological electricity. this process simultaneously treats wastewater and generates green electricity, which can reduce the emissions of environmental pollutants. although the use of this technology is still not feasible on a large scale due to economic challenges and low output power, it is anticipated that the widespread use of this technology will be facilitated by advancements in this field. in this paper, microbial fuel cells are introduced from various perspectives, including their components and different structures. furthermore, their applications in various sectors and industries have been comprehensively reviewed, and suggestions for the future have been presented. overall, this research can be considered a comprehensive reference for further studies in this field.