Microbial fuel cell: sustainable technology for simultaneous energy production and wastewater treatment

Abstract

Energy is the main driver of economic growth and it is of vital significance for the modern socieity survival. Future economic growth is dependent of the long-term availability of energy from the sustainable and ecologicaly accepted sources. Microbial fuel cell (MFC) is a new approach to the wastewater treatment with the simulntanious energy production. MFC is an electrochemical device that uses bacteria to generate electricity from biodegradation of organic substrates. Bacteria obtain the energy required for metabolism by electron transfer from an electron donor, such as glucose or acetate, to an electron acceptor, such as oxygen. The application of a microbial fuel cell for the treatment of wastewater has many advantages: the process is clean, safe noise-free, the emissions are low, and the efficiency is high with direct energy production. The subject of this review paper is a detailed development of microbial fuel cells, working principle, types of used microorganisms, as well as potential application.

Energija je osnovni pokretat ekonomskog rasta i od vitalnog je značaja za opstanak modernog društva. Budući ekonomski rast zavisi od dugoročne dostupnosti energije iz izvora koji su pristupatni i ekološki prihvatljivi. Mikrobne gorivne ćelije (MFC - microbial fuel cell) mogu predstavljati potpuno novi pristup u prečišćavanju otpadnih voda uz proizvodnju održive čiste energije. MFC je elektrohemijski uredaj koji koristi bakterije za proizvodnju električne energije iz biorazgradljivih organskih supstrata. Bakterije dobijaju energiju potrebnu za metabolizam prenosorn elektrona sa donora elektrona, kao što su glukoza ili acetat, do akceptor elektrona, kao što je kiseonik. Prednosti korišćenja mikrobne gorinve ćelije u prečišćavanju otpadnih voda su sledeće: čist postupak, bezbedan i bez buke, niske emisije i visoka efikasnost uz direktnu proizvodnju energije. Predmet ovog rada je detaljni pristup u pregledu mikrobnih gorivnih ćelija, principa rada, vrste mikroorganizama kao i njihova potencijalna primena.