مروری بر سازوکار سینتیکی و تأثیر مشخصه‌های محیطی بر تولید ‌زیستی هیدروژن به‌وسیلۀ انتروباکتر‌ و کلاستریدیوم‌

Abstract

تولید زیستی هیدروژن با کنسرسیوم میکروبی متشکل از کلاستریدیوم‌ها و انتروباکترها بررسی شده‌است. استفاده از کنسرسیوم مصنوعی میکروبی علاوه­بر نداشتن دشواری‌های کشت خالص، امکان بررسی تأثیر شرایط محیطی را بر گونه‌های حاضر و هم‌چنین تأثیر آن‌ها را بر یکدیگر و برروی بازده تولید هیدروژن فراهم می‌آورد. در این مقالۀ مروری، به مسیر تولید زیستی هیدروژن در انتروباکترها و کلاستریدیوم‌ها، نسبت بازده تولید هیدروژن عملی به نظری، تعیین سرعت رشد، توانایی استفاده از سوبستراهای کربنی، اعمال شرایط بی هوازی، pH و حرارت پرداخته شده‌است. انتروباکترها از مسیر پیروات فرمات لیاز (PFL) و کلاستریدیوم‌ها از مسیر پیروات فردوکسین اکسید­و­ردوکتاز (PFOR) هیدروژن را با بازده نظری 2mol H2/mol glucose و 4mol H2/mol glucoseتولید می ­­کنند، باوجود این، مقایسۀ پژوهش‌های انجام‌شده در این مقاله، نشان می ­دهد که میانگین بازده هیدروژن تولیدشده در انتروباکترها برابر 1.36mol H2/mol glucoseبا و در کلاستریدیوم ­ها 2.205mol H2/mol glucose است که اختلاف بازده عملی 38% را نشان می‌دهد. انتروباکترها با بی­هوازی کردن سریع 36/1محیط جای‌گزین مناسب مواد احیاکننده ­ای مانند اِل- سیستئین هستند و هزینۀ فرایند را کاهش می ­دهند. این کنسرسیوم درحضور سوبستراهای کربنی ساده و نسبتاً پیچیده مانند پساب­های نشاسته و لیگنوسلولزی، نسبت تلقیح زیاد انتروباکتر به کلاستریدیوم، دامنه pH 5-7 و دمای 39-30 درجه سلسیوس بازده تولید هیدروژن مناسبی دارد.

Keywords

• انتروباکتر
• مشخصه‌های محیطی
• کلاستریدیوم
• کنسرسیوم های میکروبی
• سوبسترا
• زیستی هیدروژن