Elettricità dai microrganismi
In un sistema di bioelettrochimica microbica, i batteri convertono la materia organica direttamente in corrente elettrica. In questo modo, il contenuto di energia dei composti organici disciolti nelle acque reflue svolge processi elettrochimici. Un sistema bioelettrochimico è composto da due elettrodi: un anodo e un catodo. All’anodo, i microbi possono ossidare vari composti organici e produrre corrente elettrica, mentre al catodo altri microbi possono utilizzare la corrente elettrica per produrre sostanze chimiche preziose. Il progetto BIOANODE (Extracting electrical current from organic compounds in wastewater), finanziato dall’UE, si proponeva di indagare in che modo è possibile utilizzare e controllare gli anodi biologici in una vasta gamma di processi elettrochimici microbici. I partner del progetto hanno studiato l’uso di anodi biologici per facilitare simultaneamente la generazione di idrogeno e il recupero di ammonio dal liquame presso gli impianti di trattamento delle acque reflue. Hanno sviluppato un reattore che recupera il 79 % dell’ammonio presente nel liquame. I ricercatori hanno studiato l’impiego di anodi biologici per supportare il recupero di metalli da soluzioni di percolato. I reattori elettrochimici microbici possono essere usati per il recupero di metalli dalle acque acide di drenaggio in maniera energeticamente efficiente. Il reattore dev’essere accuratamente controllato affinché funzionino gli anodi biologici. Hanno quindi studiato come controllare il reattore affinché gli anodi biologici funzionino adeguatamente. Il team BIOANODE ha studiato metodi di conservazione per gli elettrodi biologici e ha confrontato tre tecniche di conservazione: refrigerazione, congelamento e disidratazione. Ha inoltre studiato catodi biologici capaci di ridurre il biossido di carbonio in acetato e metano, verificato diverse strategie e materiali di elettrodi, e studiato le comunità microbiche che si sviluppano sui catodi e le reazioni chimiche che catalizzano. Il progetto BIOANODE ha approfondito la conoscenza per quanto riguarda l’avviamento e il funzionamento delle tecnologie elettrochimiche microbiche per il trattamento dei rifiuti e processi produttivi rispettosi dell’ambiente.
Parole chiave
Elettrodi, elettrochimica microbica, BIOANODE, corrente elettrica
