Abstract
Acidophilic chemolithotrophic microorganisms are used in biohydrometallurgy for the extraction of metals from sulphide ores. Some types of microorganisms belonging to this group are capable of generating electricity under certain conditions. This circumstance determined a recent upsurge of research interest in their use in biofuel cells. Under a constant supply of the substrate to the bioelectrochemical system, acidophilic chemolithotrophic microorganisms are capable of producing electricity for a prolonged period of time. The use of extremophiles in microbial fuel cells is of particular interest, since these microorganisms can serve as bioelectrocatalysts at extreme pH, salinity and temperature, while the vast majority of microorganisms are unable to survive under these conditions. Therefore, selection of optimal conditions and approaches to controlling the work of acidophilic chemolithotrophic microorganisms in such fuel cells is of particular importance. On this basis, a technology for the simulteneous bioleaching of metals from poor ores and the generation of electricity can be developed. Biofuel cells operating at low pH values using acidophilic chemolithotrophic microorganisms are yet to be investigated. The number of studies on acidophilic electroactive microorganisms is very limited. In this regard, the purpose of this review was to consider the prospects for the use of acidophilic chemolithotrophic microorganisms as bioagents in microbial fuel cells. The reviewed publications demonstrate that chemolithotrophic microorganisms can act as both anodic (metal-reducing, sulphur-oxidizing microorganisms) and cathodic (metal-oxidizing prokaryotes, sulfate reducers) highly efficient bioagents capable of using mining wastes as substrates.
Highlights
Research progress in enhanced bioleapotential techno-economic and environmental is- ching of copper sulfides under the intervention of sues: A critical review // Bioresource technology. microbial communities // International Journal of
Bioleaching of copper sulfide minerals assisted by microbial fuel cells // Bioresource Technology. 2019
Bratkova S., Alexieva Z., Angelov A., Nikolova K., Genova P., Ivanov R., et al Efficiency of microbial fuel cells based on the sulfate reduction by lactate and glucose // International Journal of Environmental Science and Technology. 2019
Summary
Одним из основных ограничений эффективности работы микробных топливных элементов является градиент рН, образующийся между анодным и катодным отделениями, в результате чего плотность тока ограничивается медленным переносом протонов [43]. Использование экстремофилов в микробных топливных элементах представляет особый интерес также по той причине, что эти микроорганизмы могут служить биоэлектрокатализаторами в системах, способных работать в условиях рН, солености или температуры, благоприятствующих более эффективной выработке энергии [45, 46]. Что использование A. ferrooxidans значительно повышает плотность тока микробного топливного элемента при pH = 2 в катодном пространстве [59]. Учеными подчеркивается необходимость более точного описания механизмов генерирования энергии для роста этих микроорганизмов при использовании таких низкоэнергетических субстратов, как соединения двухвалентного железа. Использование экстремофилов в микробных топливных элементах представляет особый интерес по той причине, что эти микроорганизмы могут служить биоэлектрокатализаторами при экстремальных значениях рН, солености и температуры. При успешном подборе оптимальных условий для работы ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов в таких топливных элементах на биогидрометаллургических предприятиях будет возможна разработка технологии по сопряженному биовыщелачиванию металлов из бедных руд и генерации электричества. Работающие при низких значениях pH с использованием ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов, – это новое, перспективное, но еще недостаточно изученное направление
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
