Abstract

Abstract: The role of phototrophs is examined in alternative energy, with the main emphasis on unicellular algae. Particular attention is paid to the use of phototrophs for generating electricity using biofuel cells (plant and enzymatic biofuel cells are discussed). This study focuses on microbial fuel cells (MFC), which, along with electric power, allow obtaining biofuels and biohydrogen. This article explains the factors limiting the MFC power, and ways of overcoming them. For example, it seems promising to develop various photobioreactors in order to reduce the loss of MFC power due to overvoltage. The use of microphototrophs in MFC has led to the development of photosynthetic MFC (or PhotoMFC) through the design of autotrophic photobioreactors with forced illumination. They allow generating oxygen through photosynthesis, both in situ and ex situ, by recirculating oxygen from the photobioreactor to the cathode chamber. Artificial redox mediators can be used here, transferring electrons directly from the non-catalytic cathode to O2, formed as a result of the photosynthetic activity of algae. Biologically catalyzed cathodes have been proven to generate less power than chemical catalysts. It is noted, that the MFC installations with the micro-algae allow utilizing a wider circle of different connections – the components of effluents and withdrawals: organic acids, sugar, alcohols, fats and other substrata. The use of phototrophs for the production of biofuels is of special interest. Several different types of renewable biofuels can be produced from microalgae, the production of which can be combined with wastewater treatment, CO2 capture and production of various compounds.

Highlights

  • This study focuses on microbial fuel cells (MFC), which, along with electric power, allow obtaining biofuels and biohydrogen

  • The final manuscript has been read and approved by all the co-authors

Read more

Summary

Фототрофы в альтернативной энергетике

Резюме: В представленном обзоре рассматривается роль фототрофов в альтернативной энергетике, при этом основной упор сделан на одноклеточные водоросли. Особое внимание уделено применению фототрофов для генерации электроэнергии с использованием биотопливных элементов (обсуждаются растительные и ферментные биотопливные элементы). Например, для снижения убыли мощности МТЭ из-за перенапряжения представляется перспективной разработка различных фотобиореакторов. Что установки МТЭ с микроводорослями позволяют утилизировать широкий круг различных соединений – компонентов сточных вод и отходов: органические кислоты, сахара, спирты, жиры и другие субстраты. Особый раздел представляет использование фототрофов для производства биотоплива. Из микроводорослей можно получить несколько различных видов возобновляемого биотоплива, производство которого может быть объединено с очисткой сточных вод, улавливанием CO2, производством различных соединений. Ключевые слова: фототрофы, микроводоросли, биоводород, биотопливные элементы, биотехнология, генерирование электрического тока. Для цитирования: Коновалов М.С., Коновалова Е.Ю., Егорова И.Н., Жданова Г.О., Стом Д.И.

Биодизель Биодизель Биоводород Биоводород Биоводород
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Full Text
Published version (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