Mikrobiyal yakıt hücresi teknolojisi ile sızıntı suyundan elektrik enerjisi üretimi

Abstract

Günümüzde, tüm dünyada ve ülkemizde hızla gelişen teknoloji ile birlikte artan enerji ihtiyacı son yıllarda doğal enerji kaynaklarının hızla tükenmesine neden olmuş ve bu sorun bilim dünyasının yönünü alternatif enerji kaynaklarına çevirmiştir. Bu alternatif enerji kaynaklarından biri de Mikrobiyal Yakıt Hücresi (MYH)?dir. Tez çalışması kapsamında iki farklı sızıntı suyunun kullanıldığı Mikrobiyal Yakıt Hücreleri devreye alınarak bu sistemin elektrik enerjisi üretimi kapasitesi incelenmiştir. Moleküler teknikler kullanılarak MYH?lerdeki tür profili incelenmiştir. MYH sisteminde kullanılan membranların FTIR ve SEM sonuçlarına bakılarak membran yüzeyindeki birikmeler araştırılmıştır. Genç sızıntı suyu ile kurulan reaktörde işletme şartları değiştirelerek farklı hidrolik bekletme sürelerinde ve farklı KOİ oranlarında çalışmalar yapılmıştır. Maksimum akım yoğunluğu 11 A\m2 ve maksimum güç yoğunluğu 900 mv\m2 bulunmuştur. Yaşlı sızıntı suyu ile kurulan reaktörde işletme şartları değiştirelerek farklı hidrolik bekletme sürelerinde ve farklı KOİ oranlarında çalışmalar yapılmıştır. Optimum koşullarda maksimum akım yoğunluğu 6 A\m2 bulunmuştur. MYH?lerdeki yaşlı sızıntı suyunda tür profilinin belirlenmesi için yapılan moleküler analizler sonucunda sistemde Uncultured Geobacter sp. Uncultured Clostridium sp ve Uncultured Clostridiales bacterium clone Uncultured Pseudomonas ve Uncultured Geobacter sp. tüm hidrolik bekletme sürelerinde ve biyofilm?de görülmektedir. MYH?lerdeki genç sızıntı suyundaki tür profilinin belirlenmesi için yapılan moleküler analizler sonucunda sistemde genç sızıntı suyu ile beslenen reaktörlerde türleri temsil eden mikroorganizma sınıflarının önemli bir yüzdesinin Firmicutes ailesine ait türlerden Deltaproteobakter, Gamaproteobakter, ailesine mensup türlerden olduğu belirlenmiştir. Bunun yanında az bir oranda Betaproteobakter ve Epsilonproteobakter grubu bakterilerin de MYH reaktöründeki gruplardan olduğu belirlenmiştir. Membran yüzeyindeki birikimleri gözlemleyebilmek için FTIR analizi yapılmıştır. SEM analizi yapılarak şartlı membran ile diğer membranların yüzeyleri arasında çok büyük farklılıkGar olduğu sonucuna varılmıştır.