b'\n_START_ARTICLE_\nStani\xc4\x8dna mikrobna elektroliza\n_START_SECTION_\nPrincip rada\n_START_PARAGRAPH_\nKori\xc5\xa1tenjem stani\xc4\x8dne mikrobne elektrolize vodik se dobiva , izme\xc4\x91u ostalog, iz otpadnih voda . Proces se odvija tako da elektrokemijski aktivne bakterije u kontaktu s organskim tvarima izazivaju oksidaciju, pri kojoj se stvaraju ugljikov dioksid (CO\xe2\x82\x82), elektroni (e\xe2\x81\xbb) i protoni (H\xe2\x81\xba). Elektroni se preko anode prenose na vodi\xc4\x8d te kona\xc4\x8dno na katodu gdje se spajaju sa slobodnim protonima i tvore vodik. Da bi se na katodi dogodilo spajanje elektrona i protona potrebno je u sustavu osigurati napon od minimalno 0.41V. Kako bakterije generiraju napon od ~0.2 do 0.3V vanjskim je izvorom potrebno generirati jo\xc5\xa1 samo 0.2V. Ovim postupkom potrebno je sustavu dovesti manje energije nego pri elektrolizi vode (napon izvora kod elektrolize vode je 1.23-1.8V).\n_START_SECTION_\nSustav stani\xc4\x8dne mikrobne elektrolize\n_START_PARAGRAPH_\nSustav stani\xc4\x8dne mikrobne elektrolize ima vi\xc5\xa1e dijelova, svaki od njih se mo\xc5\xbee promijeniti i time utjecati na ishod, zbog toga se izvode mnogi eksperimenti koji za cilj imaju pobolj\xc5\xa1anje odre\xc4\x91enih parametara, te eventualnu promjenu krajnjeg produkta.\n_START_SECTION_\nBakterije (mikroorganizmi)\n_START_PARAGRAPH_\nBakterije se nalaze na anodi. Ovisno o vrsti kori\xc5\xa1tenih bakterija mogu\xc4\x87e je utjecati na krajnji produkt stani\xc4\x8dne mikrobne elektrolize. Nije jo\xc5\xa1 u potpunosti jasno u kojoj mjeri bakterije utje\xc4\x8du na koli\xc4\x8dinu stvorenog vodika. Kako se stani\xc4\x8dna mikrobna elektroliza odvija u anaerobnim uvjetima, najva\xc5\xbeniju ulogu imaju eksoelektrogeni mikroorganizmi, koji se odlikuju mogu\xc4\x87no\xc5\xa1\xc4\x87u da prenose elektrone izvanstani\xc4\x8dno. Problem u stani\xc4\x8dnoj mikrobnoj elektrolizi mo\xc5\xbee biti pojava metanogeneze. To je proces formiranja metana koji nastaje kao posljedica anaerobnog disanja mikroba.Zbog toga mo\xc5\xbee do\xc4\x87i do smanjenja koli\xc4\x8dine proizvedenog ugljika te one\xc4\x8di\xc5\xa1\xc4\x87enja istog metanom. Kao jedno od rje\xc5\xa1enja ovog problema koristi se izlaganje sustava stani\xc4\x8dne mikrobne analize, izme\xc4\x91u radnih ciklusa, kisiku. Ovim na\xc4\x8dinom smanjuje se koncentracija metana na vrijednosti manje od 1%. Ovakvo rje\xc5\xa1enje zahtijeva veliku opreznost jer mo\xc5\xbee do\xc4\x87i do niza ne\xc5\xbeeljenih efekata poput stvaranja eksplozivne smjese kisika i vodika.\n_START_SECTION_\nAnoda\n_START_PARAGRAPH_\nMaterijal anode u stani\xc4\x8dnoj mikrobnoj analizi mo\xc5\xbee biti uglji\xc4\x8dna tkanina, karbonski papir (indigo), grafitni filc, grafitne granule te grafitne \xc4\x8detkice. Da bi se pobolj\xc5\xa1ale karakteristike anode mogu\xc4\x87e je ove uglji\xc4\x8dne materijale prethodno obogatiti amonijakom pri visokim temperaturama. Na taj na\xc4\x8din osigurava se ve\xc4\x87a gusto\xc4\x87a struje koja poti\xc4\x8de bolje prianjanje mikroorganizama na anodu i samim time pobolj\xc5\xa1ava prijelaz elektrona. Potrebno je naglasiti da svaki materijal anode zahtjeva druga\xc4\x8diju konstrukciju sustava stani\xc4\x8dne mikrobne elektrolize.\n_START_SECTION_\nKatoda\n_START_PARAGRAPH_\nNa katodi se odvija stvaranje vodika, tako\xc4\x91er pri tom postupku na njoj se stvara prenapon kojeg je potrebno reducirati kako ne bi dolazilo do dodatnih energetskih gubitaka. U tu svrhu \xc4\x8desto se koristi platina kao katalizator. No platina ima velike nedostatke osim same cijene, nije obnovljiva i sklona je one\xc4\x8di\xc5\xa1\xc4\x87enju, posebice sulfidima koji su \xc4\x8desto na\xc4\x91eni u otpadnim vodama. Najbolje alternative za njeno kori\xc5\xa1tenje jesu nehr\xc4\x91aju\xc4\x87i \xc4\x8delik, nikal te neki mikroorganizmi.\n_START_SECTION_\nMembrana\n_START_PARAGRAPH_\nMembrana odvaja komoru s bakterijama od komore u kojoj se odvija stvaranje vodika. Na taj se na\xc4\x8din na minimum dovode gubitci vodika uslijed djelovanja bakterija i sprje\xc4\x8dava se mije\xc5\xa1anje proizvedenog vodika s ugljikovim dioksidom. Danas se proizvode i sustavi bez membrana u kojima se smanjuju gubitci te se proizvode ve\xc4\x87e koli\xc4\x8dine vodika, no u krajnjem produktu je tada prisutan i ugljikov dioksid (1%).\n_START_SECTION_\nCijevi\n_START_PARAGRAPH_\nGubitak vodika kroz sustave cijevi je veliki problem u laboratorijskim ispitivanjima. Potrebno je osigurati da sustavi cijevi kojim se odvodi vodik budu dobro brtvljeni, zbog toga \xc5\xa1to su molekule vodika vrlo malene.\n_START_SECTION_\nUpotreba\n_START_PARAGRAPH_\nStani\xc4\x8dnom mikrobnom analizom mogu\xc4\x87e je iskoristiti otpadne vode. Ovim na\xc4\x8dinom dobiva se plin vodik, koji se daljnje mo\xc5\xbee iskoristiti za dobivanje energije, smanjuje se stvaranje mulja, te otpu\xc5\xa1tanje neugodnih mirisa._NEWLINE_Tako\xc4\x91er stani\xc4\x8dnom mikrobnom elektrolizom mogu\xc4\x87e je generirati vodik iz celuloze. Celuloza je najobilniji biopolimer u prirodi, \xc5\xa1to ju \xc4\x8dini lako dostupnom. Iskoristivost stani\xc4\x8dne mikrobne elektrolize pri kori\xc5\xa1tenju celuloze je 63% pa je tako mogu\xc4\x87e proizvesti 1 kilogram vodika, koji ima pribli\xc5\xbeno jednaku energetsku vrijednost kao i jedan galon benzina, iz 7.5 kilograma celuloze. _NEWLINE_Stani\xc4\x8dna mikrobna elektroliza omogu\xc4\x87ava  pretvorbu organskih tvari u vodik \xc5\xa1to ju \xc4\x8dini odr\xc5\xbeivom i obnovljivom.  \xc4\x8cisti je izvor energije jer se vodik kasnije ve\xc4\x87inski koristi kao alternativa fosilnim gorivima u motorima s unutra\xc5\xa1njim izgaranjem. Da bi se stani\xc4\x8dna mikrobna elektroliza provela potreban je mali unos energije, ako osiguramo da ta energija dolazi iz \xc4\x8distih izvora dobili smo sustav koji nema nikakav utjecaj na okoli\xc5\xa1.'