Bioelektroda

Nie jest tajemnicą, iż zasoby paliw kopalnianych zmniejszają się w zastraszającym tempie. Już teraz obserwowane są chwilowe przerwy w dostawach energii elektrycznej, nieraz katastrofalne w skutkach. Co więcej eksperci są zgodni, iż częstotliwość takich zjawisk znacznie wzrośnie, a brak energii stanie się zjawiskiem powszechnym.

Dlatego też jednym z najistotniejszych wyzwań badaczy na całym świecie jest poszukiwanie nowych alternatywnych rozwiązań opierających się na pozyskiwaniu energii ze źródeł odnawialnych bezpiecznych nie tylko dla człowieka, ale również nie powodujących degradacji środowiska naturalnego.

Jednym z takich rozwiązań mogą stać się mikrobiologiczne ogniwa paliwowe (MFC, Microbial Fuel Cells) pozwalające na produkcję energii z biodegradowalnej materii organicznej. Wykorzystują one zdolność mikroorganizmów zasiedlających anodę lub katodę do przekształcania energii chemicznej w energię elektryczną. Niestety w znanych przykładach układów bioelektrochemicznych zazwyczaj stosuje się mikroorganizmy chorobotwórcze lub potencjalnie patogenne. Stosowanie tych szczepów, jak nie trudno sobie wyobrazić, stwarza wiele zagrożeń.

W Zakładzie Chemii Fizycznej i Elektrochemii, Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowana została odpowiednia modyfikacja powierzchni elektrod metalicznych (zgłoszenie patentowe nr P.21407), która pozwoliła na wykorzystanie bakterii kwasu mlekowego w kontekście układów bioelektochemicznych. Szczep ten jest całkowicie bezpieczny zarówno dla człowieka jak i środowiska. Jest powszechnie stosowany w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i farmaceutycznym. Co więcej opracowana modyfikacja może zwiększyć wydajność prądową bioelektrody w stosunku do obecnie stosowanych materiałów węglowych. Bioelektroda, a w dalszej kolejności ogniwo otrzymane zgodnie z wynalazkiem, charakteryzuje się wysoką trwałością i odpornością na degradacje. Cechy te są niezwykle istotne zważywszy na fakt, iż ciągle brakuje ogniw charakteryzujących się długą żywotnością i stosunkowo wysoką wydajnością generowanych prądów. Przeskalowanie technologii, przetestowanie prototypów w realnych warunkach, a w konsekwencji opracowanie i wdrożenie gotowego produktu, pozwoli uzyskać nowe, stosunkowo tanie i proste w budowie odnawialne źródło energii, które będzie neutralne wobec człowieka i środowiska.

Centrum Transferu Technologii CITTRU poszukuje podmiotów zainteresowanych współpracą przy dalszym rozwoju i komercjalizacji wynalazku w szczególności chętnych do włączenia się w proces badawczo-wdrożeniowy mający na celu przeskalowania układu do warunków przemysłowych.


Autor: Renata Bartoszewicz – renata.bartoszewicz@uj.edu.pl

Renata Bartoszewicz – broker CTT CITTRU, doktor nauk przyrodniczych, laureatka nagrody Rektora UJ za największą liczbę wdrożonych z sukcesem uniwersyteckich technologii, uczestnik programu MNiSW „Brokerzy Innowacji”

Artykuł przygotowany w ramach projektu ProBio Małopolska

PODZIEL SIĘ