GR1009988B - Παραγωγη βιο-υδρογονου (η2) απο την εκθεση φυτικων (μικρο)οργανισμων και αλλων μη φωτοσυνθετικων μικροοργανισμων σε ηλεκτρικο πεδιο - Google Patents
Παραγωγη βιο-υδρογονου (η2) απο την εκθεση φυτικων (μικρο)οργανισμων και αλλων μη φωτοσυνθετικων μικροοργανισμων σε ηλεκτρικο πεδιο Download PDFInfo
- Publication number
- GR1009988B GR1009988B GR20190100424A GR20190100424A GR1009988B GR 1009988 B GR1009988 B GR 1009988B GR 20190100424 A GR20190100424 A GR 20190100424A GR 20190100424 A GR20190100424 A GR 20190100424A GR 1009988 B GR1009988 B GR 1009988B
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- production
- hydrogen
- bio
- electric field
- plant
- Prior art date
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 73
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 230000005684 electric field Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 28
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 16
- 235000007122 Scenedesmus obliquus Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 7
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 2
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 claims description 2
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 claims description 2
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 claims description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims 2
- 241000544053 Egeria densa Species 0.000 claims 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims 1
- 241000195662 Tetradesmus obliquus Species 0.000 claims 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000003501 co-culture Methods 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims 1
- 230000019935 photoinhibition Effects 0.000 claims 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 claims 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 claims 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 claims 1
- 241000195628 Chlorophyta Species 0.000 abstract 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 14
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 244000249201 Scenedesmus obliquus Species 0.000 description 6
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 108010020056 Hydrogenase Proteins 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010074122 Ferredoxins Proteins 0.000 description 2
- 108010081996 Photosystem I Protein Complex Proteins 0.000 description 2
- 108010060806 Photosystem II Protein Complex Proteins 0.000 description 2
- FKUYMLZIRPABFK-UHFFFAOYSA-N Plastoquinone 9 Natural products CC(C)=CCCC(C)=CCCC(C)=CCCC(C)=CCCC(C)=CCCC(C)=CCCC(C)=CCCC(C)=CCCC(C)=CCC1=CC(=O)C(C)=C(C)C1=O FKUYMLZIRPABFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- XJLXINKUBYWONI-DQQFMEOOSA-N [[(2r,3r,4r,5r)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3-hydroxy-4-phosphonooxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] [(2s,3r,4s,5s)-5-(3-carbamoylpyridin-1-ium-1-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl phosphate Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 XJLXINKUBYWONI-DQQFMEOOSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000019522 cellular metabolic process Effects 0.000 description 2
- 210000003763 chloroplast Anatomy 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 2
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 2
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 2
- 230000033783 photosynthetic electron transport chain Effects 0.000 description 2
- FKUYMLZIRPABFK-IQSNHBBHSA-N plastoquinone-9 Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C\CC\C(C)=C\CC\C(C)=C\CC\C(C)=C\CC\C(C)=C\CC\C(C)=C\CC\C(C)=C\CC\C(C)=C\CC1=CC(=O)C(C)=C(C)C1=O FKUYMLZIRPABFK-IQSNHBBHSA-N 0.000 description 2
- 241000212384 Bifora Species 0.000 description 1
- 108010007218 Cytochromes b6 Proteins 0.000 description 1
- 108010075021 Cytochromes f Proteins 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000051 Plastocyanin Proteins 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000035806 respiratory chain Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N13/00—Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P3/00—Preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιο-υδρογόνου (Rz) από φυτικούς (μικρο)οργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης. Με την παρούσα εφεύρεση "εκμεταλλευόμαστε" ένα περιβάλλον ηλεκτρόλυσης (ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ δύο ηλεκτροδίων λευκόχρυσου σε νερό) για να εκθέσουμε σε αυτό το ηλεκτρικό πεδίο καλλιέργεια με μονοκύτταρα χλωροφύκη (ή άλλους φωτοσυνθετικούς ή μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς). Στις εν λόγω συνθήκες παρατηρούμε μέσα σε λίγα λεπτά αύξηση των μεταβολικών διαδικασιών του οργανισμού, αύξηση της φωτοσυνθετικής και αναπνευστικής διαδικασίας, με παράλληλη υψηλού ρυθμού παραγωγή βιο-υδρογόνου (40-100 τοις εκατό του αντίστοιχου παραγόμενου ηλεκτρολυτικού υδρογόνου). Ο ρυθμός παραγωγής βιο-υδρογόνου είναι ανεξάρτητος από τον ρυθμό παραγωγής υδρογόνου μέσω της ηλεκτρόλυσης που παραμένει σταθερός. Ο ρυθμός παραγωγής βιο-υδρογόνου από τα χλωροφύκη σε ηλεκτρικό πεδίο είναι 2500 φορές υψηλότερος από τον αντίστοιχο ρυθμό παραγωγής βιο-υδρογόνου από τα χλωροφύκη σε ανοξικές συνθήκες χωρίς την επίδραση ηλεκτρικού φορτίου.
Description
Παραγωγή βiο-υδρογόνου (Η2) από την έκθεση φυτικών (μικρο)οργανισμών και άλλων μη φωτοσυνθετικών μικροοργανισμών σε ηλεκτρικό πεδίο
Η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιο-υδρογόνου (Η2) από φυτικούς (μικρο)οργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης.
Το υδρογόνο παράγεται τόσο χημικά όσο και βιολογικά. Η κύρια μέθοδος ηλεκτροχημικής παραγωγής υδρογόνου είναι η ηλεκτρόλυση του νερού. Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή ηλεκτρικό ρεύμα χαμηλής τάσης περνά μέσω αραιού διαλύματος αλάτων, οπότε αέριο οξυγόνο εκλύεται στην άνοδο και αέριο υδρογόνο σχηματίζεται στην κάθοδο. Συνήθως ως ηλεκτρόδια χρησιμοποιείται λευκόχρυσος (ή κάποιο άλλο ευγενές μέταλλο). Η θεωρητική μεγίστη απόδοση της ηλεκτρόλυσης (δηλαδή η ηλεκτρική αξία του υδρογόνου που παράχθηκε προς την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώθηκε για την παραγωγή του) παρόλο που κυμαίνεται σε σχετικά υψηλό επίπεδο (80-94%), δεν επιτρέπει την ευρεία χρήση της ηλεκτρόλυσης για την παραγωγή υδρογόνου.
Όσον αφορά τη δυνατότητα βιολογικής παραγωγής υδρογόνου, είναι γνωστός εδώ και πολλές δεκαετίες ο μηχανισμός της φωτοσυνθετικής παραγωγής υδρογόνου από χλωροφύκη σε ανοξικές συνθήκες (Gafron and Rubin, 1942), όπου η ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγή του υδρογόνου είναι η ηλιακή ενέργεια και ως εκ τούτου είναι συμφέρουσα.
Σε αερόβιες συνθήκες η φωτεινή ενέργεια συλλέγεται από τις φωτοσυνθετικές χρωστικές της φωτοσυλλεκτικής κεραίας (LHCII), με αποτέλεσμα το διαχωρισμό φορτίου στο φωτοσύστημα II (PSII) και την απελευθέρωση οξυγόνου από τη φωτόλυση του νερού. Τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται μέσω της φωτοσυνθετικής αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων στην πλαστοκινόνη (PQ), το κυτόχρωμα b6/f, την πλαστοκυανίνη, το φωτοσύστημα I (PSI) και στη συνέχεια στη φερρεδοξίνη (Fd), που ανάγει το NADP<+>σε NADPH.
Σε αναερόβιες συνθήκες τα χλωροφύκη ενεργοποιούν την υδρογενάση (Happe and Naber, 1993), η οποία καταλύει την αναγωγή των πρωτονίων σε μοριακό υδρογόνο. Στα χλωροφύκη, η υδρογενάση λαμβάνει ηλεκτρόνια απευθείας από τη φωτοσυνθετική αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων και πιο συγκεκριμένα από την ανηγμένη φερρεδοξίνη για τη δημιουργία του υδρογόνου (Florin et al., 2001). Επειδή η υδρογενάση παρεμποδίζεται ισχυρά από την παρουσία του οξυγόνου, η συνεχής παραγωγή του υδρογόνου απαιτεί ανοξικές συνθήκες, αλλιώς αναστέλλεται ο μηχανισμός της (Benemann et al., 1973; Ghirardi et al., 1997). Παρόλο που η βιολογική (φωτοσυνθετική) παραγωγή υδρογόνου απαιτεί μόνο ηλιακή ακτινοβολία, ο ρυθμός παραγωγής υδρογόνου είναι πολύ μικρός σε σχέση με τον αντίστοιχο της ηλεκτρόλυσης.
Με την παρούσα εφεύρεση «εκμεταλλευόμαστε» ένα περιβάλλον ηλεκτρόλυσης (ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ δύο ηλεκτροδίων λευκόχρυσου σε νερό) για να εκθέσουμε σε αυτό το ηλεκτρικό πεδίο το μονοκύτταρο χλωροφύκος Scenedesmus obliquus. Στις εν λόγω συνθήκες παρατηρούμε μέσα σε λίγα λεπτά αύξηση των μεταβολικών διαδικασιών του οργανισμού — αύξηση της φωτοσυνθετικής και αναπνευστικής διαδικασίας — με παράλληλη υψηλού ρυθμού παραγωγή βιο-υδρογόνου (Η2).
Η εν λόγω παραγωγή βιο-υδρογόνου κορυφώνεται μέσα σε διάστημα 30 έως 60 λεπτών της ώρας και επανέρχεται στη συνέχεια σε ένα χαμηλότερο σταθερό ρυθμό παραγωγής. Ο ρυθμός παραγωγής βιο-υδρογόνου είναι ανεξάρτητος από τον ρυθμό παραγωγής υδρογόνου μέσω της ηλεκτρόλυσης που παραμένει σταθερός. Η διαφοροποίηση του ρυθμού παραγωγής βιο-υδρογόνου μεταξύ κυττάρων σε ηλεκτρικό πεδίο και κυττάρων χωρίς την επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου είναι μεγάλη. Οι εκτιμήσεις που έχουμε για το μονοκύτταρο χλωροφύκος Scenedesmus obliquus είναι της τάξης των 2500 φορών υψηλότερος ρυθμός παραγωγής βιο-υδρογόνου κατά την έκθεση του σε ηλεκτρικό πεδίο σε σχέση με την παραγωγή βιο-υδρογόνου σε ανοξικές συνθήκες χωρίς την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου.
Η επαγόμενη από το ηλεκτρικό πεδίο παραγωγή βιο-υδρογόνου φαίνεται να εξαρτάται από τον κυτταρικό μεταβολισμό και ιδιαίτερα από τη φωτοσυνθετική ροή ηλεκτρονίων στο χλωροπλάστη (φωτοσυνθετική διαδικασία) και την αναπνευστική ροή ηλεκτρονίων στο μιτοχόνδριο (αναπνευστική διαδικασία). Αυτό επιβεβαιώνεται από την ίδια πειραματική διαδικασία με νεκρά κύτταρα του χλωροφύκους Scenedesmus obliquus (μη λειτουργικός μεταβολισμός), που έδειξε μηδενική παραγωγή βιο-υδρογόνου χωρίς να επηρεάσει την ηλεκτρολυτική παραγωγή υδρογόνου.
Αντίστοιχα, όταν επαναλήφθηκε το πείραμα με ζωντανά (λειτουργικά) κύτταρα σε απόλυτο σκοτάδι, δηλ. αποκλείοντας τη φωτοσυνθετική διαδικασία, τότε ο ρυθμός παραγωγής βιο-υδρογόνου περιορίστηκε στο 30-40% του αντίστοιχου σε συνθήκες φωτός, όπου λειτουργεί τόσο η φωτοσυνθετική, όσο και η αναπνευστική διαδικασία. Αντίστοιχα αποτελέσματα είχαμε όταν στο πείραμα αντικαταστάθηκε η καλλιέργεια του φωτοσυνθετικού μικροφύκους με αντίστοιχη καλλιέργεια μη φωτοσυνθετικού μικροοργανισμού (π.χ. ζύμη - Saccharomyces cerevicae), όπου έχουμε μόνο την αναπνευστική διαδικασία.
Για να λάβει χώρα η προαναφερθείσα παραγωγή βιο-υδρογόνου απαιτούνται συγκεκριμένες πειραματικές συνθήκες. Σημειώνεται ότι η διαδικασία και οι συνθήκες που θα περιγραφούν ακολούθως αφορούν το μονοκύτταρο χλωροφύκος Scenedesmus obliquus. Αυτό δε σημαίνει ότι δεν ισχύουν και για άλλους φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς, ανώτερα φυτά, αλλά και άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς, όπως οι ζυμομύκητες ( Saccharomyces cerevicae). Επειδή όμως πρόκειται για βιολογικό σύστημα μπορεί να χρειαστούν τροποποιήσεις συνθηκών για τη βέλτιστη απόδοση.
Όλη η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε κλειστό φωτοβιοαντιδραστήρας / φιάλη από γυαλί, όγκου 1L σε σχήμα κυλίνδρου (0 11cm). Στο επάνω κεντρικό μέρος της φιάλης υπάρχει μικρό άνοιγμα (0 1cm) σφραγισμένο αεροστεγώς με septum. Αριστερά και δεξιά αυτού του ανοίγματος υπάρχουν άλλα δύο παρόμοια ανοίγματα στα οποία εφαρμόζουν (με septum) ως άνοδος και κάθοδος, δύο ηλεκτρόδια λευκόχρυσου (μήκος περίπου 15 cm σε σπειροειδή διάταξη, πάχος 0,5mm) σε απόσταση μεταξύ τους 8cm, που τροφοδοτήθηκαν με ρυθμιζόμενης τάσης και έντασης γεννήτρια συνεχούς ρεύματος (DC), ενώ εξωτερικά τοποθετήθηκαν ρυθμιζόμενης έντασης φωτισμού προβολείς που εξασφαλίζουν σταθερό φωτισμό (~50 μmol.m<-2>.s<-1>). Στη συνέχεια εισάγονται στη φιάλη από το επάνω κεντρικό άνοιγμα 500 ml καλλιέργειας του Scenedesmus obliquus σε θρεπτικό μέσο (Bishop and Senger, 1971) κατάλληλης αραίωσης και στη συνέχεια σφραγίζεται με septum. Η καλλιέργεια είναι συγκεκριμένης κυτταρικής πυκνότητας: 5μL PCV (Packed Cell Volume) ανά mL καλλιέργειας και βρίσκεται σε συνεχή ανάδευση. Επίσης η αγωγιμότητα του διαλύματος του θρεπτικού μέσου που εμπεριέχει τα κύτταρα θα πρέπει να παρασκευάζεται (να αραιώνεται με απιονισμένο νερό) έτσι ώστε να έχει μικρότερη (ή ίση) αγωγιμότητα από αυτή των κυττάρων. Η αγωγιμότητα εξαρτάται από την συγκέντρωση των ηλεκτραγώγιμων χημικών ενώσεων μέσα στο διάλυμα, μιας και το νερό είναι μονωτής. Έτσι, για κάθε είδος καλλιέργεια υπάρχει και μια ιδανική συγκέντρωση ηλεκτραγώγιμων χημικών ενώσεων του θρεπτικού του μέσου, που επιτρέπει την διέλευση των ηλεκτρονίων μέσα από τα κύτταρα.
Ενεργοποιώντας την γεννήτρια DC ρεύματος, δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο ανάμεσα στα δύο ηλεκτρόδια λευκόχρυσου (εφαρμόζουμε συνήθως σταθερή ένταση I: 5mA έως 20mA, που έχει ως αποτέλεσμα, στις συγκεκριμένες παραπάνω συνθήκες, τη δημιουργία τάσης V: 5 volts έως 12volts), ενώ παράλληλα με την ηλεκτρόλυση του νερού, σχεδόν άμεσα αρχίζουν τα κύτταρα να παράγουν βιο-υδρογόνο (40-100% του αντίστοιχου παραγόμενου ηλεκτρολυτικού υδρογόνου). Πολλές φορές οι τιμές του παραγόμενου βιο-υδρογόνου είναι αντίστοιχες με αυτές της ηλεκτρολυτικής παραγωγής υδρογόνου, δηλαδή έχουμε μέχρι και υπερδιπλασιασμό της ολικής παραγωγής υδρογόνου (βιο-υδρογόνο και ηλεκτρολυτικό υδρογόνο). Αυτή η συνεχής παραγωγή βιο-υδρογόνου, αλλά και των αερίων της ηλεκτρόλυσης θα αύξανε την πίεση στο κλειστό σύστημα του βιοαντιδραστήρα και θα επηρέαζε αρνητικά την παραγωγή βιουδρογόνου. Ως εκ τούτου, ελεγχόμενα από το septum του κεντρικού ανοίγματος της φιάλης παροχετεύουμε τα παραγόμενα αέρια σε βαθμονομημένο, ανεστραμμένο σε αποσταγμένο νερό σωλήνα, εξασφαλίζοντας για όλη τη διάρκεια της διαδικασίας την σταθερή πίεση στον βιοαντηδραστήρα. Η ποιοτική και η ποσοτική ανάλυση των αερίων αυτών στη διάρκεια της πειραματικής διαδικασίας πραγματοποιείται με αεριοχρωματογραφία θερμικής αγωγιμότητας (GC-TCD) που μας επιτρέπει τον διαχωρισμό του αέριου υδρογόνου από το οξυγόνο και το άζωτο (Papazi et al. 2014). Αντίστοιχο πείραμα (πείραμα μάρτυρας) πραγματοποιείται με το ίδιο θρεπτικό μέσο, αλλά χωρίς κύτταρα, όπου εκεί παρακολουθούμε την ηλεκτρολυτική παραγωγή υδρογόνου. Οι τιμές αυτές θα αφαιρεθούν από τις αντίστοιχες που θα προκόψουν από το πείραμα με την καλλιέργεια του χλωροφύκους για να υπολογίσουμε την παραγωγή βιο-υδρογόνου.
Μία εναλλακτική πειραματική διαδικασία που επιβεβαιώνει την παραγωγή βιουδρογόνου από φωτοσυνθετικούς οργανισμούς όταν εκτεθούν στο κατάλληλο ηλεκτρικό πεδίο είναι η εξής: Έκθεση κατ’αρχάς του θρεπτικού μέσου χωρίς κύτταρα στο ηλεκτρικό πεδίο και καταγραφή για ένα χρονικό διάστημα του σταθερού ρυθμού της ηλεκτρολυτικής παραγωγής υδρογόνου (και οξυγόνου) και στη συνέχεια πρόσθεση στον βιοαντιδραστήρα αντίστοιχης ποσότητας κυττάρων του χλωροφύκους Scenedesmus obliquus και παρακολούθηση της διαφοροποίησης του ρυθμού παραγωγής υδρογόνου (ηλεκτρολυτικό υδρογόνο και βιο-υδρογόνο) που θα μας δείξει ξεκάθαρα την παραγωγή βιο-υδρογόνου.
Κατά την διάρκεια που τα κύτταρα βρίσκονται στο ηλεκτρικό πεδίο διαφαίνονται έντονες αλλαγές στον κυτταρικό μεταβολισμό τους. Ενισχύεται η φωτοσυνθετική και η αναπνευστική αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρσνίων στον χλωροπλάστη και στο μιτοχόνδριο αντίστοιχα, συμπαρασύρoντας έτσι τον γενικότερο μεταβολισμό της φωτοσύνθεσης και της αναπνοής. Επιπροσθέτως κατά τη διάρκεια του πειράματος, παρατηρείται ραγδαία διαφοροποίηση της μοριακής δομής και λειτουργίας του φωτοσυνθετικού μηχανισμού που έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της φωτοσυνθετικής απόδοσης εκφρασμένη ως Fv/Fm. Οι εν λόγω μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν με την τεχνική του επαγωγικού φθορισμού (JIP-test) σύμφωνα με τη μέθοδο των Strasser and Strasser (1995). Το συνολικό υδρογόνο που προκύπτει από την εν λόγω διαδικασία είναι η παραγωγή βιο-υδρογόνου που περιγράψαμε παραπάνω, αλλά και ηλεκτρολυτικού υδρογόνου που παράγεται με σταθερό ρυθμό μέσω την ηλεκτρόλυσης σε όλη τη διάρκεια της διαδικασίας. Με αυτή τη διαδικασία η μη συμφέρουσα ενεργειακά διαδικασία της ηλεκτρόλυσης σε συνδυασμό με τη διαδικασία της παραγωγής βιο-υδρογόνου (ιδιαίτερα από φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς), αυξάνει την παραγωγή υδρογόνου (παραγωγή ηλεκτρολυτικού υδρογόνου και βιουδρογόνου) κατά 40-100% και αναβαθμίζεται σε μία συμφέρουσα και βιώσιμη συνδυαστική διαδικασία παραγωγής υδρογόνου. Μετά το πέρας της διαδικασίας, τα μικροφύκη (αλλά και όποιοι άλλοι μικροοργανισμοί χρησιμοποιηθούν) παραμένουν ζωντανά και μπορούν φυσικά να ξαναχρη σιμοποιηθούν.
Ο κατάλληλες συντονισμός πολλών αντιδραστήρων τέτοιου τύπου ή το κατάλληλο
σχήμα και μέγεθος βιο-αντιδραστήρα μπορεί να καταστήσει την παραγωγή βιο-
υδρογόνου σταθερής ροής και μεγάλης κλίμακας.
Βιβλιογραφία
Benemann JR, Berenson Ν, Kaplan Ν, Kauren Μ (1973) Hydrogen evolution by a chloroplast-ferredoxin-hydrogenase system. . Proc. Natl. Acad. Sci. USA 70
Bishop NL, Senger H (1971) Preparation and photosynthetic properties of synchronous cultures of Scenedesmus. In: San Pietro, A. (Ed.), Methods in Enzymology, vol.
23. Academic Press, New York, pp. 130-143.
Florin L, Tsokoglou A, Happe T (2001) A novel type of iron hydrogenase in the green alga Scenedesmus obliquus is linked to the photosynthetic electron transport chain. J Biol Chem 276: 6125-6132
Gaffron H, Rubin J (1942) Fermentative and photochemical production of hydrogen in algae. J. Gen. Physiol. 26: 219-240
Ghirardi ML, Togasaki RK, Seibert M (1997) Oxygen sensitivity of algal H2-production. Appl Biochem Biotechnol 63-65: 141-151
Happe T, Naber JD (1993) Isolation, characterization and N-terminal amino acid sequence of hydrogenase from the green alga Chlamydomonas reinhardtii. Eur J Biochem 214: 475-481
Papazi A, Gjindali AI, Kastanaki £, Assimakopoulos K., Stamatakis K., Kotzabasis K (2014) Potassium deficiency, a “smart” cellular switch for sustained high yield hydrogen production by the green alga Scenedesmus obliquus. Int J Hyd Energy 39: 19452-19464.
Strasser BJ, Strasser RJ (1995) Measuring fast fluorescence transients to address environmental questions: the JlP-test. In: Mathis, P. (Ed.), Photosynthesis: From Light to Biosphere, vol. V. Kluwer Academic Press, Dordrecht, pp. 977-980.
Claims (10)
1. Η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιο-υδρογόνου (Η2) από φυτικούς (μικροοργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης, εκμεταλλευόμενοι ένα περιβάλλον ηλεκτρόλυσης (ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ δύο ηλεκτροδίων λευκόχρυσου σε νερό).
Για την παρούσα εφεύρεση χρησιμοποιήθηκε κλειστός φωτοβιοαντιδραστήρας/ φιάλη από γυαλί όγκου 1L σε σχήμα κυλίνδρου (0 11cm). Στο επάνω κεντρικό μέρος της φιάλης υπάρχει μικρό άνοιγμα (0 1cm) σφραγισμένο αεροστεγώς με septum. Αριστερά και δεξιά αυτού του ανοίγματος υπάρχουν άλλα δύο παρόμοια ανοίγματα στα οποία εφαρμόζουν (με septum) ως άνοδος και κάθοδος, δύο ηλεκτρόδια λευκόχρυσου (μήκος περίπου 15 cm σε σπειροειδή διάταξη, πάχος 0,5mm) σε απόσταση μεταξύ τους 8cm. Στη συνέχεια εισάγεται στη φιάλη 500 ml καλλιέργειας του χλωροφύκους Scenedesmus obliquus (ή άλλου φωτοσυνθετικού ή μη φωτοσυνθετικού μικροοργανισμού), κυτταρικής πυκνότητας 5μL PCV, σε θρεπτικό μέσο με αγωγιμότητα μικρότερη ή ίση από αυτή των κυττάρων. Ο βιοαντιδραστήρας με την καλλιέργεια του χλωροφύκους εκτίθεται σε σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας (25°C) και φωτισμού (περίπου 50 μmol.m<-2>.s<-1>). Ενεργοποιώντας την γεννήτρια DC ρεύματος, δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο ανάμεσα στα δύο ηλεκτρόδια λευκόχρυσου (εφαρμόζουμε συνήθως σταθερή ένταση I: 5-20mA, που έχει ως αποτέλεσμα, στις συγκεκριμένες παραπάνω συνθήκες, τη δημιουργία τάσης V: 5- 12 volts), ενώ παράλληλα με την ηλεκτρόλυση του νερού (ηλεκτρολυτική παραγωγή Η2), σχεδόν άμεσα αρχίζουν τα κύτταρα να παράγουν βιο-υδρογόνο (40-100% επιπλέον του παραγόμενου από την ηλεκτρόλυση του νερού υδρογόνο).
2. Σύμφωνα με την αξίωση 1, η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιουδρογόνου (Η2) από φυτικούς (μικρο)οργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης.
Αυτό το φαινόμενο ισχύει για όλους τους φυτικούς μικροοργανισμούς (προκαρυωτικούς και ευκαρυωτικούς). Επίσης αποδείχθηκε και πειραματικά ότι και μη φωτοσυνθετικοί μικροοργανισμοί (π.χ. ο σακχαρομύκητας -Saccharomyces cereviciae ), με αντίστοιχη βελτιστοποίηση των συνθηκών, παράγουν βιο-υδρογόνο (συνήθως σε μικρότερη ποσότητα από τους φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς) με την παρούσα διαδικασία της έκθεσης τους σε ηλεκτρικό πεδίο. Εκτός από τους μικροοργανισμούς και ανώτερα φυτά (π.χ. το υδρόβιο φυτό Egeria densa) ή τμήματα φυτών (π.χ. φύλλα) μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εν λόγω διαδικασία, φυσικά με την αντίστοιχη βελτιστοποίηση των συνθηκών στον βιοαντιδραστήρα, για την παραγωγή βιουδρογόνου. Επομένως η διαδικασία παραγωγής βιο-υδρογόνου αφορά και τις ανάλογες συνδυαστικές συγκαλλιέργειες οργανισμών.
3. Σύμφωνα με την αξίωση 1, η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιουδρογόνου (Η2) από φυτικούς (μικρο)οργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης. Η όλη διαδικασία παραγωγής βιο-υδρογόνου παρατηρείται και σε μικρότερες αλλά και σε μεγαλύτερες ηλεκτρικές τάσεις (από τις προαναφερθείσες στην αξίωση 1), διαφοροποιώντας φυσικά τον ρυθμό παραγωγής βιο-υδρογόνου που παράγεται. Το μέγεθος, ο αριθμός, το σχήμα των ηλεκτροδίων και η απόσταση μεταξύ τους μπορεί να διαφοροποιηθεί, είναι όμως ένας παράγοντας που διαμορφώνει την ένταση, την έκταση και τον τρόπο κατανομής του ηλεκτρικού πεδίου και ως εκ τούτου και τον ρυθμό παραγωγής βιο-υδρογόνου.
4. Σύμφωνα με την αξίωση 1, η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιουδρογόνου (Η2) από φυτικούς (μικρο)οργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης. Το υλικό των ηλεκτροδίων που επιλέχθηκε για πειραματικούς σκοπούς στην παρούσα εφεύρεση είναι ο λευκόχρυσος και για το θετικό αλλά και για το αρνητικό ηλεκτρόδιο. Γενικότερα όμως οποιοδήποτε ηλεκτρικά αγώγιμο υλικό θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως ηλεκτρόδιο διαφοροποιώντας αντίστοιχα όμως την απόδοση σε βιο-υδρογόνο.
5. Σύμφωνα με την αξίωση 1, η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιουδρογόνου (Η2) από φυτικούς (μικρο)οργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης. Το ίδιο φαινόμενο παραγωγής βιο-υδρογόνου από κύτταρα λαμβάνει χώρα τόσο με συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα DC όσο και με εναλλασσόμενο AC.
6. Σύμφωνα με την αξίωση 1, η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιουδρογόνου (Η2) από φυτικούς (μικρο)οργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης. Η διαφοροποίηση του μεγέθους του αντιδραστήρα σε κλίμακα, συντηρεί ανάλογες ιδιότητες. Το σχήμα του δοχείου του αντιδραστήρα που επιλέχθηκε ως μοντέλο, είναι κυλινδρικό. Διαφορετικό σχήμα δοχείου, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ίδια ακριβώς διαδικασία εντείνοντας ή ελαττώνοντας ανάλογα την ένταση του φαινομένου.
7. Σύμφωνα με την αξίωση 1, η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιουδρογόνου (Η2) από φυτικούς (μικρο)οργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης. Η όλη διαδικασία παραγωγής βιο-υδρογόνου σε ηλεκτρικό πεδίο «τρέχει» και σε πολύ υψηλότερες εντάσεις φωτισμού με την προϋπόθεση ότι οι εν λόγω εντάσεις δεν προξενούν φωτοαναστολή (photoinhibition) του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. Ο αντιδραστήρας απέδωσε ανάλογα όταν δοκιμάστηκε και στο ηλιακό φως. Η χρήση μη φωτοσυνθετικών οργανισμών δεν απαιτεί φωτισμό, αλλά και φωτοσυνθετικοί οργανισμοί παράγουν βιο-υδρογόνο (με μικρότερη απόδοση) και στο απόλυτο σκοτάδι.
8. Σύμφωνα με την αξίωση 1, η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιουδρογόνου (Η2) από φυτικούς (μικρο)οργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης.
Η σύσταση του θρεπτικού μέσου μπορεί να διαφοροποιηθεί διατηρώντας φυσικά την αγωγιμότητα μικρότερη ή ίση των κυττάρων. Αντίστοιχα, με πολύ μικρές αλλαγές στην απόδοση, θα λειτουργούσε οποιοδήποτε διάλυμα, ακόμα και τοξικό (όπως βιομηχανικά ή αστικά λύματα), πλούσιο σε άλατα με την κατάλληλη αραίωση φυσικά. Επίσης η σχέση υγρής φάσης (θρεπτικού μέσου και κύτταρα) προς αέρια φάση δεν είναι κατάλληλη μόνο σε αναλογία 1 :1 (ν/ν), αλλά και σε πολλές άλλες αναλογίες, αναλόγως την περίπτωση.
9. Σύμφωνα με την αξίωση 1, η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιουδρογόνου (Η2) από φυτικούς (μικρο)οργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης. Στο εσωτερικό του αντιδραστήρα κατά την διάρκεια παραγωγής βιο-υδρογόνου επικρατεί ελαφρώς αρνητική πίεση. Το φαινόμενο της παραγωγής του βιουδρογόνου, επάγεται και σε διαφορετικές εντάσεις πίεσης, ενώ έχει την τάση στις πολύ υψηλές να σταματά.
10. Σύμφωνα με την αξίωση 1, η παρούσα εφεύρεση αφορά την παραγωγή βιουδρογόνου (Η2) από φυτικούς (μικρο)οργανισμούς αλλά και από άλλους μη φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς ως αποτέλεσμα των μεταβολικών τους διαδικασιών όταν εκτεθούν σε ηλεκτρικό πεδίο κατάλληλης τάσης και έντασης. Παράλληλα με την παραγωγή βιο-υδρογόνου, η επιτάχυνση των μεταβολικών διαδικασιών κυρίως των μικροφυκών και άλλων μικροοργανισμών μπορεί να χρησιμοποιηθεί (με τις κατάλληλες ρυθμίσεις) και για μία σειρά άλλων βιοτεχνολογικών εφαρμογών, όπως η αύξηση του ρυθμού βιοαποικοδόμησης τοξικών ενώσεων από μικροφύκη, η αύξηση του ρυθμού ζύμωσης της γλυκόζης σε αιθανόλη από μύκητες, κ.α. Αυτά τα δεδομένα είναι σαφείς ενδείξεις για επιπλέον βιοτεχνολογικές χρήσεις της εν λόγω εφεύρεσης.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20190100424A GR1009988B (el) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | Παραγωγη βιο-υδρογονου (η2) απο την εκθεση φυτικων (μικρο)οργανισμων και αλλων μη φωτοσυνθετικων μικροοργανισμων σε ηλεκτρικο πεδιο |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20190100424A GR1009988B (el) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | Παραγωγη βιο-υδρογονου (η2) απο την εκθεση φυτικων (μικρο)οργανισμων και αλλων μη φωτοσυνθετικων μικροοργανισμων σε ηλεκτρικο πεδιο |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR20190100424A GR20190100424A (el) | 2021-04-16 |
| GR1009988B true GR1009988B (el) | 2021-04-22 |
Family
ID=75639568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20190100424A GR1009988B (el) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | Παραγωγη βιο-υδρογονου (η2) απο την εκθεση φυτικων (μικρο)οργανισμων και αλλων μη φωτοσυνθετικων μικροοργανισμων σε ηλεκτρικο πεδιο |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| GR (1) | GR1009988B (el) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010120198A1 (en) * | 2009-04-17 | 2010-10-21 | Maurice James Robertson | Electrodes for electrolysis of water |
-
2019
- 2019-09-30 GR GR20190100424A patent/GR1009988B/el active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010120198A1 (en) * | 2009-04-17 | 2010-10-21 | Maurice James Robertson | Electrodes for electrolysis of water |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| GEELHOED, J.S. ; HAMELERS, H.V. ; STAMS, A.J.: "Electricity-mediated biological hydrogen production", CURRENT OPINION IN MICROBIOLOGY, CURRENT BIOLOGY LTD, GB, vol. 13, no. 3, 1 June 2010 (2010-06-01), GB, pages 307 - 315, XP027071678, ISSN: 1369-5274, DOI: 10.1016/j.mib.2010.02.002 * |
| KUMAR GOPALAKRISHNAN; SARATALE RIJUTA GANESH; KADIER ABUDUKEREMU; SIVAGURUNATHAN PERIYASAMY; ZHEN GUANGYIN; KIM SANG-HYOUN; SARATA: "A review on bio-electrochemical systems (BESs) for the syngas and value added biochemicals production", CHEMOSPHERE, PERGAMON PRESS, OXFORD., GB, vol. 177, 27 February 2017 (2017-02-27), GB, pages 84 - 92, XP029956017, ISSN: 0045-6535, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2017.02.135 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GR20190100424A (el) | 2021-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mohamed et al. | Bioelectricity production from kitchen wastewater using microbial fuel cell with photosynthetic algal cathode | |
| Arun et al. | Algae based microbial fuel cells for wastewater treatment and recovery of value-added products | |
| Eroglu et al. | Microalgal hydrogen production research | |
| McCormick et al. | Photosynthetic biofilms in pure culture harness solar energy in a mediatorless bio-photovoltaic cell (BPV) system | |
| Kondaveeti et al. | Microalgae Scenedesmus obliquus as renewable biomass feedstock for electricity generation in microbial fuel cells (MFCs) | |
| Rosenbaum et al. | Utilizing the green alga Chlamydomonas reinhardtii for microbial electricity generation: a living solar cell | |
| Soussan et al. | Electrochemical reduction of CO2 catalysed by Geobacter sulfurreducens grown on polarized stainless steel cathodes | |
| Su et al. | Reaching full potential: bioelectrochemical systems for storing renewable energy in chemical bonds | |
| Rahimnejad et al. | Low voltage power generation in a biofuel cell using anaerobic cultures | |
| Hasnaoui et al. | Enhancement of bio-hydrogen generation by spirulina via an electrochemical photo-bioreactor (EPBR) | |
| CN102075113A (zh) | 一种基于光合作用产电的绿藻生物燃料电池 | |
| Sirawattanamongkol et al. | A newly isolated green alga Chlorella sp. KLSc59: potential for biohydrogen production | |
| Don et al. | Comparing the performance of microbial fuel cell with mechanical aeration and photosynthetic aeration in the cathode chamber | |
| Kim et al. | Electrochemical pH control and carbon supply for microalgae cultivation | |
| Lamb et al. | Promising selected biohydrogen solutions | |
| Khan et al. | Photosynthetic microalgal microbial fuel cells and its future upscaling aspects | |
| Guo et al. | Effect of light/dark regimens on hydrogen production by Tetraselmis subcordiformis coupled with an alkaline fuel cell system | |
| KR100841736B1 (ko) | 태양광을 이용한 생물전기화학적 수소 생산 시스템 | |
| Hadiyanto et al. | Effects of Yeast Concentration and Microalgal Species on Improving the Performance of Microalgal-Microbial Fuel Cells (MMFCs). | |
| Chowdhury et al. | Enhancement of microbial fuel cell performance by introducing dosing materials in waste water to increase microorganism growth | |
| CN108118358A (zh) | 光合作用与(光)电催化联用系统分离式分解水制氢方法 | |
| Don et al. | Effects of ammonium concentration in the catholyte on electricity and algal biomass generation in a photosynthetic microbial fuel cell treating wastewater | |
| GR1009988B (el) | Παραγωγη βιο-υδρογονου (η2) απο την εκθεση φυτικων (μικρο)οργανισμων και αλλων μη φωτοσυνθετικων μικροοργανισμων σε ηλεκτρικο πεδιο | |
| Pratiwi et al. | Bioelectricity production from tofu wastewater using microbial fuel cells with microalgae Spirulina sp as catholyte | |
| Nguyen et al. | Sustainable conversion of carbon dioxide to high-value antioxidant astaxanthin through microbial electrosynthesis-assisted microalgae cultivation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PG | Patent granted |
Effective date: 20210519 |