LA1.1.31 – Sviluppo di materiali ed elettrodi per sistemi di bioelettrolisi microbica e prevenzione della corrosione microbiologica

Obiettivo 1: Produzione di idrogeno verde e pulito

REFERENTE/I

Pierangela Cristiani – RSE

pierangela.cristiani@rse-web.it

Obiettivo e Attività

I sistemi bioelettrochimici (BES) sono tecnologie promettenti che sfruttano la capacità dei microrganismi di scambiare elettroni sui materiali conduttivi con cui sono realizzati gli elettrodi catodici e anodici dei sistemi elettrochimici. Il flusso di energia elettrica risultante è utilizzato dai microorganismi per guidare reazioni di ossido-riduzione di interesse metabolico (fig.1)

Questa ricerca si concentra sullo sviluppo di sistemi per la produzione di idrogeno e metano, in grado di funzionare anche a temperature elevate e in condizioni variabili di pressione di idrogeno e anidride carbonica. Un altro obiettivo importante è studiare e prevenire la corrosione causata dai microrganismi, che può danneggiare sia gli elettrodi che altri componenti del sistema, comprese le strutture esterne.

L’attività si sviluppa su tre principali punti:

1) Sviluppo e validazione di materiali multicompositi innovativi ad alta   superficie e resistenti alla corrosione microbiologica.

2) Realizzazione di un apparato sperimentale da laboratorio con celle a

    doppio compartimento per lo studio degli elettrodi catodici ed anodici.

3) Realizzazione di un prototipo di cella di elettrolisi microbica scalabile idonea per operare in flusso in condizioni ipertermofile.

Figura 1

Schema concettuale delle tecnologie di bioelettrochimiche di interesse energetico

Figura 2

Apparecchiatura di elettrometanogenesi installata nel laboratorio di bielettrochimica all?università Statale di Milano

Risultati

Figura 3

 Disegno schematico della cella in flusso e vista in sezione, parallela al piano x-y, del volume del fluido. La cella è stata disegnata e sviluppata in collaborazione con il Politecnico di Milano.


Team di ricerca

  • Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Scienze e politiche ambientali
  • Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Chimica
  • Università degli Studi di Milano – Bicocca, Dipartimento di Scienze Ambientali e del territorio
  • Politecnico di Milano, Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica

In collaborazione con:


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