ไฟฟ้าจุลินทรีย์

จุลินทรีย์มีอะไรมากกว่าที่คิด

     มีความพยายามพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือกใหม่จากจุลินทรีย์ โดยเป็นที่รู้กันมานานกว่าร้อยปีว่าสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากจุลินทรีย์ และมีวิธีการเก็บเกี่ยวปริมาณไฟฟ้าเหล่านี้ได้ การผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์จุลินทรีย์ เป็นการสร้างพลังงานไฟฟ้า จากกระบวนการย่อยสลายอินทรีย์สาร ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว  ลักษณะของเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ จะประกอบด้วยส่วนของขั้วลบ (Anode) และขั้วบวก (Cathode) โดยส่วนของขั้วลบ (Anode compartment) จะเป็นส่วนที่เกิด การเผาผลาญอาหารทำให้ เกิดอิเล็กตรอน และโปรตอนขึ้น

      ตามปกติจุลินทรีย์ทั่วไปจะมีปฏิกิริยาตอบสนองทั้งต่อขั้วบวกและขั้วลบของเซลไฟฟ้าเคมี แต่พบว่ามีแบคทีเรียจำนวนน้อยมากที่สามารถ oxidize สารประกอบคาร์บอนได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้กระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอนให้แก่ขั้วอิเล็กโทรดที่จุลินทรีย์จับอยู่ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพ

      ตามปกติปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีที่เกิดโดยกระบวนการของสิ่งมีชีวิตจะค่อนข้างช้า ดังนั้น เพื่อให้เกิดกระแสอิเล็กตรอนเร็วขึ้น จึงมีการศึกษาพัฒนาขั้วอิเล็กโทรดที่สามารถสนับสนุนการสร้างกลุ่มก้อนจุลินทรีย์ขนาดใหญ่ที่ขั้วไฟฟ้า เพื่อให้จุลินทรีย์สามารถปลดปล่อยอิเล็กตรอนได้มากขึ้น 

เอกสารอ้างอิง

1.  Allen, R.M. and Bennetto, H.P. 1993. Microbial fuel cells—Electricity production from carbohydrates. Appl. Biochem. Biotechnol., 39/40, pp. 27–40

2.  Bennetto, H. P. (1990). Electricity Generation by Micro-organisms Biotechnology  Education, 1 (4), pp. 163–168

3.  Chaudhuri S.K., Lovely D.R. (2003). Electricity generation by direct oxidation of glucose in mediator less microbial fuel cells. Nat. Biotechnol. 21(10); 1129-1232

4.  Logan BE, Regan JM: Electricity-producing bacterial communities in microbial fuel cells. Trends Microbiol 2006,

5.  Lovley R, Derek The microbe electric: conversion of organic matter to

electricity Current Opinion in Biotechnology 2008, 19:1–8

6.  Park DH, Zeikus JG: Improved fuel cell and electrode designs for producing electricity from microbial degradation. Biotechnol Bioeng 2003, 85:348-355.