مهرداد خامفروش

پساب آلوده به فلزات، نگرانی‌های زیادی را در زمینه بهداشت و محیط‌زیست به دنبال دارد، اما فرصت‌هایی برای بازیابی فلزات گرانبها فراهم می‌کند که ممکن است فرآیندهای تصفیه را مقرون ‌به‌صرفه‌تر و پایدارتر کند. فناوری پیل سوختی میکروبی یک رویکرد نوین بیوالکتروشیمایی است که جایگزینی مناسب برای حذف و بازیابی فلزات و تولید هم‌زمان انرژی ارائه می‌کند. این پژوهش، به بررسی عملکرد پیل سوختی میکروبی با بررسی فاکتورهای موثر از جمله غلظت اولیه مس (یک گرم، دو گرم و سه گرم)، غلظت سوبسترا (یک گرم و دو گرم)، میزان pH ( pH برابر 3 و 6)، فاصله الکترودها (2 سانتی متر و 5 سانتی متر) و جنس الکترود (پارچه کرنبی خالص و پلیمر پلی اکریلونیتریل کوت شده بر روی پارچه کربنی) و تاثیر آن ها بر میزان بازیابی فلز مس و مقدار تولید برق پرداخت است، به‌علاوه میزان بازیابی فلزات باارزش از محلول لیچینگ پسماندهای دورریز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که بیشترین درصد بازیابی فلز مس برای فاکتورهای غلظت یک گرم مس، غلظت یک گرم سوبسترا، میزان pH برابر 6، فاصله 2 سانتی متر الکترودها و جنس الکترود پلیمر PAN به ترتیب برابر با 1/82%، 1/82%، 3/99%، 0/99% و 7/99% بوده است. بیشترین مقدار بازیابی فلزات از محلول های لیچینگ بورد کامپیوتر و لیچینگ باتری لیتیوم یونی بعد از 48 ساعت برای فلزات با ارزش از جمله آلومنیوم، آهن و مس، روی، لیتیوم،کبالت، منگنز و نیکل به ترتیب برابر 90%، 2/70%، 50%، 50%، 2/22%، %45، 1/%57 و 0/49% بوده است. درحالت مدار باز بیشترین مقدار ولتاژ برابر با 590 میلی ولت بوده و بیشترین مقدار ولتاژ، چگالی جریان و چگالی توان به ترتیب برابر با mV 555، mA/m2 3/347 و mW/m2 193که مربوط به غلظت سه گرم مس سولفات است. نتایج آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی نشان داده که بیوفیلم برروی الکترود پلیمری PAN به خوبی تشکیل شده است و مدت زمان تشکیل آن تنها 120 ساعت بوده است.