Растительные микробные топливные элементы могут генерировать электричество и снижать выбросы парниковых газов в почвах

Технология микробных топливных элементов (MFC) привлекает внимание в сфере очистки сточных вод, так как позволяет одновременно генерировать электричество и очищать воду с помощью электрохимически активных микроорганизмов. Новые исследования показывают, что системы MFC можно комбинировать с почвой, создавая почвенные микробные топливные элементы (SMFC), или с растениями — растительные микробные топливные элементы (PMFC).

Эти новые «зеленые» технологии преобразуют органическое вещество в почве или производимое растениями в процессе фотосинтеза в электрическую энергию с помощью микроорганизмов. Исследователи из Национального университета Тайваня изучили не только эффективность генерации электроэнергии, но и влияние SMFC и PMFC на снижение выбросов парниковых газов из почвы. Результаты опубликованы в Journal of Cleaner Production.

Также исследование было направлено на решение проблемы засоления почв в некоторых южных регионах Тайваня, которое негативно влияет на экологию почвы и угрожает сельскому хозяйству. Учёные оценили потенциал SMFC и PMFC для восстановления засоленных почв.

Ключевые результаты:

• SMFC и PMFC успешно генерируют электричество в нормальных почвах.
• В засоленных почвах генерируемое напряжение ниже, но напряжение PMFC постепенно увеличивается после нескольких месяцев культивации.
• SMFC и PMFC по-разному влияют на снижение выбросов метана: SMFC эффективнее в нормальных почвах, а PMFC — в засоленных.
• PMFC также могут снижать электропроводность засоленных почв, хотя конкретный механизм требует дальнейшего изучения.

«В целом, это исследование демонстрирует потенциал применения SMFC и PMFC как в нормальных, так и в засоленных почвах для производства электроэнергии и снижения выбросов парниковых газов», — заключает профессор Чанг-Пин Ю, автор-корреспондент исследования.