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PlantPower - Living plants in microbial fuel cells for clean, renewable, sustainable, efficient, in-situ bioenergy production

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Piante e batteri generano elettricità

Un recente progetto di ricerca dell'UE ha sviluppato la prova di concetto su una pila a combustibile (FC), che genera energia utilizzando le piante e i batteri in crescita. Gli scienziati ora stanno cercando di trasferire questo concetto all'applicazione commerciale.

Energia

Una pila a combustibile microbiologica vegetale (Plant-MFC) è un sistema elettrochimico in cui le piante raccolgono luce e biossido di carbonio (CO2) e rilasciano sostanze chimiche nel suolo, dove batteri specifici convertono la materia organica e vengono rilasciati elettroni creando elettricità. I primi risultati in questo campo si sono dimostrati promettenti, ma occorre lavorare ancora per migliorare la produzione di energia. Pertanto, il progetto PLANTPOWER , finanziato dall'UE, mirava a incrementare la produzione di energia elettrica della Plant-MFC da 0,0067 watt per metro quadrato (W/m2) a 3,2 W/m2. Per realizzare questo obiettivo, gli scienziati hanno dovuto ottimizzare ogni aspetto del sistema e approfondire la conoscenza delle modalità di interazione tra i vari componenti. I ricercatori hanno deciso che il tipo di vegetali più promettente fossero le piante erbacee, poiché crescono rapidamente, sono abbondanti e non hanno perso vitalità durante la crescita nella Plant-MFC. Inoltre, le Plant-MFC con piante erbacee hanno prodotto elevati livelli di energia e biomassa per altre applicazioni. Sono state studiate le differenze genetiche nel tasso di rilascio chimico da parte delle piante, che indicano come fattore principale le caratteristiche delle radici. Per sviluppare un inoculo per la Plant-MFC, il team ha anche scelto le specie batteriche più promettenti. È stata utilizzata la modellizzazione per ottimizzare e velocizzare il sistema Plant-MFC. Il modello includeva i tassi di crescita, l'essudazione (il rilascio di sostanze chimiche nel mezzo), il rinnovo delle radici e le prestazioni energetiche. Per giungere a produrre una Plant-MFC utile, occorre ancora altro lavoro, in relazione al perfezionamento degli elettrodi, all'aumento delle dimensioni e all'esecuzione di test nel mondo reale. Perché PLANTPOWER possa produrre una FC commerciale, sono anche necessarie analisi ambientali ed economiche.

Parole chiave

Pila a combustibile microbiologica vegetale, elettrochimico, batteri, essudazione, piante erbacee, bioenergia

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