İTÜDERGİSİ/c, Cilt 7, Sayı 1 (2009)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Mikrobiyal yakıt hücrelerinde disakkaritlerden elektrik üretimi

Tunç ÇATAL, Hakan BERMEK, Kaichang LI, Hong LIU

Özet


Bu çalışmada, lignoselülozik biyokütlelerin asit hidrolizatlarında yaygın olarak bulunan disakkaritlerden elektrik üretimi, tek odalı, hava-katot mikrobiyal yakıt hücreleri kullanılarak araştırılmıştır. Başlıca iki disakkariti (D-sellobiyoz, D-maltoz) kapsayan karbon kaynakları ile elektrik üretimi gözlenmiştir. Sodyum asetat ile zenginleştirilmiş karışık bakteri kültürü, test edilen bütün disakkaritlere kolayca adapte olmuştur. Yeni karbon kaynağına adaptasyon için gerekli süre de benzerlik gösterdi. Test edilen disakkaritler için elde edilen en yüksek güç yoğunluğu, 0.44-0.66 mA cm-2 direnç yoğunluğunda, sellobiyoz için 1262±5 mW m-2, maltoz içinse 1893±67 mW m-2 olarak bulunmuştur. Kolombik yeterlik sellobiyoz için yüzde 18, maltoz içinse yüzde 30 olarak bulunmuştur. Test edilen disakkaritler için, en yüksek volt eldesi ve substrat konsantrasyonu arasındaki ilişki 120 ohm dış dirençte doygunluk kinetiği sonuçları ile uyumluluk göstermiştir. Ön görülen en yüksek volt üretimi substratın çeşidine bağlı olarak, sellobiyoz için 0.34 V, yarı doygunluk kinetik sabiti, 626 mg L- (R2= 0.971), maltoz için ise 0.40 V ve yarı doygunluk kinetik sabiti 733 mg L-1 (R2= 0.998) olarak bulunmuştur. Test edilen disakkaritler için yüzde 81’nin üzerinde kimyasal oksijen talebinde azalma sağlanmıştır. Test edilen disakkaritlerin elektrik üretiminde karbon kaynağı olarak kullanılabileceği keşfedilmiştir. Çalışmamızın sonuçları, lignoselülozik maddelerden türevli disakkaritlerin ve lignoselüloz türevli maddelerin ön muamele ile mikrobiyal yakıt hücreleri için uygun birer karbon kaynağı olabileceklerini göstermiştir.

 

Anahtar Kelimeler: Elektrik, disakkarit, mikrobiyal yakıt hücresi, performans.

Tam Metin: PDF