Можно ли обратиться в мфц другого района: Госдума разрешила пользоваться госуслугами в МФЦ вне зависимости от регистрации

(см. текст в предыдущей редакции)

3) соблюдать требования соглашений о взаимодействии;

(см. текст в предыдущей редакции)

1) за полноту передаваемых органу, предоставляющему государственную услугу, или органу, предоставляющему муниципальную услугу, запросов о предоставлении государственных или муниципальных услуг и их соответствие передаваемым заявителем в многофункциональный центр сведениям, иных документов, принятых от заявителя;

(см. текст в предыдущей редакции)

1.1) за полноту и соответствие комплексному запросу передаваемых органу, предоставляющему государственную услугу, органу, предоставляющему муниципальную услугу, заявлений, составленных на основании комплексного запроса, иных документов, информации и (или) сведений, необходимых для предоставления государственных и (или) муниципальных услуг, указанных в комплексном запросе, за исключением случаев, если такие документы, информация и (или) сведения формируются с использованием информационно-технологической и коммуникационной инфраструктуры на основании документов, информации и (или) сведений, полученных из информационных систем, не относящихся к ведению многофункционального центра;

(см. текст в предыдущей редакции)

2) за своевременную передачу органу, предоставляющему государственную услугу, органу, предоставляющему муниципальную услугу, запросов о предоставлении государственных или муниципальных услуг, заявлений, составленных на основании комплексных запросов, иных сведений, документов и (или) информации, принятых от заявителя, а также за своевременную выдачу заявителю документов, переданных в этих целях многофункциональному центру органом, предоставляющим государственную услугу, органом, предоставляющим муниципальную услугу;

(см. текст в предыдущей редакции)

3) за соблюдение прав субъектов персональных данных, за соблюдение законодательства Российской Федерации, устанавливающего особенности обращения с информацией, доступ к которой ограничен федеральным законом.

6. Вред, причиненный физическим или юридическим лицам в результате ненадлежащего исполнения либо неисполнения многофункциональными центрами или их работниками обязанностей, предусмотренных настоящим Федеральным законом, другими федеральными законами, принимаемыми в соответствии с ними иными нормативными правовыми актами Российской Федерации, законами и иными нормативными правовыми актами субъектов Российской Федерации, муниципальными правовыми актами, соглашениями о взаимодействии, возмещается в соответствии с законодательством Российской Федерации.

На Кубани для ускорения газификации планируют выделить дополнительные средства на проектирование и строительство сетей

Такое поручение дал губернатор Вениамин Кондратьев на встрече с гендиректором АО «Газпром газораспределение Краснодар» Алексеем Рудневым.

– На сегодняшний день уровень газификации на Кубани превышает среднероссийский показатель и составляет 84,5%. Ряд поселений края находятся в труднодоступной, скалистой местности, но и в них жители должны жить в комфортных условиях. Там сложно прокладывать газопровод, но у нас нет другого выхода. Необходимо предусмотреть на эти цели дополнительные средства в бюджете региона. Рассчитываю, в этом вопросе депутаты Законодательного Собрания нас поддержат, – сказал Вениамин Кондратьев.

Участие во встрече принял вице-губернатор Александр Трембицкий. Он сообщил, что в случае выделения средств, в первую очередь, их направят в малогазифицированные населенные пункты. В их числе Туапсе, Лазаревский район Сочи, а также Апшеронский, Отрадненский, Мостовской, Лабинский районы.

– До нескольких труднодоступных территорий края магистральная инфраструктура дошла только в олимпийский период. Ежегодно мы выделяем порядка 150 млн на проектирование и строительство сетей в муниципалитетах. Увеличение финансирования на ближайшие три года позволит ускорить темпы газификации, развивать удаленные поселения, – сказал Александр Трембицкий.

* * *

На сегодняшний день в крае работает программа бесплатной догазификации. Ее приняли по поручению Президента РФ. Она предусматривает строительство подводящих сетей от межпоселкового газопровода к границам домовладений за счет средств единого оператора.

Заявки по программе уже подали почти 22 тысячи жителей. Всего до конца 2022 года в регионе планируют подключить около 200 тысяч домовладений и повысить общий уровень газификации до 90%.

Пресс-служба администрации Краснодарского края

кого выбираем и когда будет голосование?

С 17 по 19 сентября 2021 года по всей стране пройдут выборы депутатов Государственной думы России. Голосовать за своих кандидатов будут и жители Удмуртии. «Комсомолка» ответила на самые популярные вопросы о предстоящем голосовании.

Когда пройдут выборы?

Голосование продлится три дня: 17, 18 и 19 сентября.

Кто может голосовать?

Граждане Российской Федерации, достигшие 18 лет. На избирательный участок необходимо взять свой паспорт.

Кого выбираем?

По всей России – депутатов Государственной думы. Что касается нашей республики, в 25 районах Удмуртии пройдут выборы депутатов в советы депутатов муниципальных округов.

Как работают избирательный участки?

Время работы избирательных участков с 08:00 до 20:00. Из-за пандемии коронавируса избирателей просят носить маску и перчатки, соблюдать социальную дистанцию.

Как найти свой избирательный участок?

Есть три основных способа:

– зайти на сайт ЦИК России в раздел «Цифровые сервисы» или на картографический сервис «ТИК и УИК на карте России»;

– зайти на портал «Госуслуги» и посмотреть в личном кабинете в разделе «Мои выборы»;

– позвонить по бесплатному телефону 8–800–200–00–20 или +7(495) 249–75–15 – для граждан, находящихся за пределами России.

Можно проголосовать досрочно?

В Удмуртии досрочного голосования не будет. Оно проводится только для:

– жителей отдаленных и труднодоступных районов страны;

– на судах, которые отправляются в длительное плавание;

– за рубежом.

Как проголосовать из другого региона?

Открепные талоны не надо получать – их отменили ранее. Чтобы проголосовать на удобном для вас участке, нужно заполнить заявление:

– в любом МФЦ;

– в любой территориальной избирательной комиссии;

– в любой участковой избирательной комиссии.

Сделать это необходимо до 13 сентября включительно. С собой нужно взять паспорт.

Изменить место голосования можно и через личный кабинет на «Госуслугах». При этом в другом регионе вы сможете проголосовать только по партийным спискам.

Нужно ли получать открепительное удостоверение?

Повторим, что нет, не нужно – их отменили. Достаточно заполнить заявление в МФЦ (заранее), участковой или территориальной избирательной комиссии или на сайте госуслуг.

Как проголосовать через Госуслуги?

Через Госуслуги проголосовать нельзя. Проголосовать можно двумя способами:

– лично придя на избирательный участок;

– проголосовать на дому (такое право дается только по уважительной причине – состояние здоровья, инвалидность, уход за лицами, которые в этом нуждаются).

Во втором случае необходимо подать заявление о голосовании на дому до 14 сентября на портале «Госуслуги». Также можно до 14:00 19 сентября обратиться в участковую комиссию по телефону, лично или письменно. Еще можно передать просьбу через родственников.

Для кого будет организовано выездное голосование и как на него заявиться?

В Удмуртии принято решение: для тех, кто живет или находится в местах без помещений для голосования и с затрудненным транспортным сообщением, будет организована дополнительная форма голосования 17 и 18 сентября.

Информацию об этом можно получить в территориальной избирательной комиссии.

Сколько бюллетеней получим?

Два бюллетеня, если вы голосуете по месту регистрации. В них будут партийные списки и кандидаты по одномандатным округам.

В нашей республике образовано два одномандатных округа:

– Удмуртский №33, включающий северную часть республики, часть Завьяловского района, Индустриальный и Устиновский районы Ижевска;

– Ижевский №34, включающий южные районы республики, часть Завьяловского района, Первомайский, Ленинский и Октябрьский районы Ижевска.

Вместе с выборами в Государственную думу в 25 районах проходит голосование за кандидатов в депутаты советов депутатов муниципального округа.Соответственно в этих районах жители получат еще два бюллетеня – для голосования по партийным спискам и одномандатным округам в местный районный совет депутатов.

Будут ли наблюдатели на выборах и как туда заявляются?

Почти три тысячи наблюдателей будут работать на выборах в 2021 году. Чтобы стать общественным наблюдателем, нужно подать заявление в Корпус общественных наблюдателей или в Общественную палату республики. Еще своих наблюдателей на выборы направляют участвующие в них партии и кандидаты.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

— Куда пойти по Пушкинской карте в Ижевске и Удмуртии?

— Национальная библиотека Удмуртии откроется 16 сентября

Новости Стерлитамака :: г. Стерлитамак. Стерлитамакский портал (СТЕРЛИТАМАК.РФ, СТР.РФ, СТЕРЛИТАМАК.РУ, СТР.РУ) :: Стерлитамак город

% PDF-1.5 % 22960 0 объектов> эндобдж xref 22960 381 0000000016 00000 н. 0000015499 00000 п. 0000015637 00000 п. 0000015828 00000 п. 0000008091 00000 н. 0000015875 00000 п. 0000015913 00000 п. 0000016601 00000 п. 0000016712 00000 п. 0000016981 00000 п. 0000017092 00000 п. 0000018053 00000 п. 0000018164 00000 п. 0000018509 00000 п. 0000018567 00000 п. 0000019332 00000 п. 0000019405 00000 п. 0000019654 00000 п. 0000019709 00000 п. 0000023391 00000 п. 0000023708 00000 п. 0000023819 00000 п. 0000024167 00000 п. 0000024278 00000 п. 0000025116 00000 п. 0000025227 00000 п. 0000025561 00000 п. 0000025672 00000 п. 0000025941 00000 п. 0000026052 00000 п. 0000026644 00000 п. 0000026755 00000 п. 0000029922 00000 н. 0000030233 00000 п. 0000030344 00000 п. 0000030955 00000 п. 0000031066 00000 п. 0000031479 00000 п. 0000031590 00000 н. 0000032143 00000 п. 0000032439 00000 п. 0000032550 00000 п. 0000033061 00000 п. 0000033172 00000 п. 0000033676 00000 п. 0000033787 00000 п. 0000034223 00000 п. 0000034334 00000 п. 0000034445 00000 п. 0000037961 00000 п. 0000038072 00000 п. 0000038831 00000 п. 0000038942 00000 п. 0000039325 00000 п. 0000039436 00000 п. 0000039797 00000 п. 0000042655 00000 п. 0000042766 00000 н. 0000043558 00000 п. 0000043669 00000 п. 0000044347 00000 п. 0000044387 00000 п. 0000047280 00000 п. 0000050173 00000 п. 0000051359 00000 п. 0000054396 00000 п. 0000057005 00000 п. 0000091465 00000 п. 0000094160 00000 п. 0000095076 00000 п. 0000115824 00000 н. 0000116074 00000 н. 0000116137 00000 н. 0000116280 00000 н. 0000116462 00000 н. 0000116555 00000 н. 0000116602 00000 н. 0000116697 00000 н. 0000116754 00000 н. 0000116911 00000 н. 0000116968 00000 н. 0000117107 00000 н. 0000117199 00000 н. 0000117354 00000 н. 0000117525 00000 н. 0000117678 00000 н. 0000117801 00000 н. 0000117952 00000 н. 0000118088 00000 н. 0000118228 00000 н. 0000118380 00000 н. 0000118521 00000 н. 0000118661 00000 н. 0000118768 00000 н. 0000118922 00000 н. 0000118977 00000 н. 0000119105 00000 н. 0000119247 00000 н. 0000119397 00000 н. 0000119489 00000 н. 0000119583 00000 н. 0000119747 00000 н. 0000119897 00000 н. 0000120035 00000 н. 0000120197 00000 н. 0000120303 00000 н. 0000120476 00000 н. 0000120592 00000 н. 0000120745 00000 н. 0000120848 00000 н. 0000120955 00000 н. 0000121114 00000 н. 0000121213 00000 н. 0000121325 00000 н. 0000121453 00000 н. 0000121564 00000 н. 0000121665 00000 н. 0000121787 00000 н. 0000121892 00000 н. 0000121980 00000 н. 0000122131 00000 п. 0000122267 00000 н. 0000122384 00000 н. 0000122513 00000 н. 0000122685 00000 н. 0000122852 00000 н. 0000122992 00000 н. 0000123137 00000 н. 0000123289 00000 н. 0000123379 00000 н. 0000123469 00000 н. 0000123595 00000 н. 0000123745 00000 н. 0000123837 00000 н. 0000123931 00000 н. 0000124082 00000 н. 0000124172 00000 н. 0000124262 00000 н. 0000124370 00000 н. 0000124470 00000 н. 0000124573 00000 н. 0000124689 00000 н. 0000124846 00000 н. 0000124978 00000 н. 0000125082 00000 н. 0000125187 00000 н. 0000125360 00000 н. 0000125482 00000 н. 0000125577 00000 н. 0000125704 00000 н. 0000125832 00000 н. 0000125962 00000 н. 0000126084 00000 н. 0000126206 00000 н. 0000126345 00000 н. 0000126463 00000 н. 0000126587 00000 н. 0000126719 00000 н. 0000126822 00000 н. 0000126933 00000 н. 0000127076 00000 н. 0000127178 00000 н. 0000127407 00000 н. 0000127533 00000 н. 0000127647 00000 н. 0000127762 00000 н. 0000127879 00000 н. 0000128009 00000 н. 0000128138 00000 н. 0000128284 00000 н. 0000128401 00000 н. 0000128529 00000 н. 0000128643 00000 н. 0000128776 00000 н. 0000128904 00000 н. 0000129051 00000 н. 0000129188 00000 н. 0000129326 00000 н. 0000129482 00000 н. 0000129578 00000 н. 0000129679 00000 н. 0000129847 00000 н. 0000129979 00000 н. 0000130115 00000 п. 0000130284 00000 н. 0000130428 00000 п. 0000130582 00000 н. 0000130735 00000 н. 0000130869 00000 н. 0000131021 00000 н. 0000131134 00000 н. 0000131245 00000 н. 0000131403 00000 н. 0000131494 00000 н. 0000131601 00000 н. 0000131757 00000 н. 0000131846 00000 н. 0000131939 00000 н. 0000132042 00000 н. 0000132145 00000 н. 0000132251 00000 н. 0000132383 00000 н. 0000132546 00000 н. 0000132651 00000 н. 0000132759 00000 н. 0000132885 00000 н. 0000132978 00000 н. 0000133135 00000 н. 0000133274 00000 н. 0000133438 00000 н. 0000133530 00000 н. 0000133642 00000 н. 0000133776 00000 н. 0000133879 00000 п. 0000133986 00000 н. 0000134127 00000 н. 0000134310 00000 н. 0000134414 00000 н. 0000134532 00000 н. 0000134655 00000 н. 0000134776 00000 н. 0000134889 00000 н. 0000135020 00000 н. 0000135165 00000 н. 0000135279 00000 н. 0000135446 00000 н. 0000135529 00000 н. 0000135637 00000 п. 0000135746 00000 н. 0000135868 00000 н. 0000135966 00000 н. 0000136060 00000 н. 0000136184 00000 н. 0000136314 00000 н. 0000136453 00000 н. 0000136575 00000 н. 0000136703 00000 п. 0000136799 00000 н. 0000136890 00000 н. 0000136992 00000 н. 0000137102 00000 п. 0000137217 00000 н. 0000137369 00000 н. 0000137480 00000 н. 0000137598 00000 н. 0000137762 00000 н. 0000137861 00000 п. 0000137971 00000 н. 0000138078 00000 н. 0000138197 00000 н. 0000138324 00000 н. 0000138431 00000 н. 0000138556 00000 н. 0000138651 00000 п. 0000138750 00000 н. 0000138861 00000 н. 0000138949 00000 н. 0000139062 00000 н. 0000139154 00000 н. 0000139285 00000 н. 0000139437 00000 н. 0000139556 00000 н. 0000139659 00000 н. 0000139807 00000 н. 0000139907 00000 н. 0000140069 00000 н. 0000140154 00000 н. 0000140287 00000 н. 0000140410 00000 н. 0000140517 00000 н. 0000140626 00000 н. 0000140785 00000 н. 0000140901 00000 н. 0000141029 00000 н. 0000141136 00000 н. 0000141296 00000 н. 0000141422 00000 н. 0000141539 00000 н. 0000141643 00000 н. 0000141800 00000 н. 0000141908 00000 н. 0000142016 00000 н. 0000142143 00000 п. 0000142273 00000 н. 0000142411 00000 н. 0000142510 00000 н. 0000142619 00000 н. 0000142751 00000 н. 0000142873 00000 н. 0000143005 00000 н. 0000143107 00000 н. 0000143277 00000 н. 0000143397 00000 н. 0000143553 00000 н. 0000143643 00000 н. 0000143766 00000 н. 0000143921 00000 н. 0000143995 00000 н. 0000144120 00000 н. 0000144239 00000 п. 0000144358 00000 п. 0000144486 00000 н. 0000144586 00000 н. 0000144679 00000 н. 0000144797 00000 н. 0000144913 00000 н. 0000145049 00000 н. 0000145142 00000 н. 0000145238 00000 п. 0000145391 00000 н. 0000145479 00000 н. 0000145643 00000 п. 0000145798 00000 н. 0000145941 00000 н. 0000146035 00000 н. 0000146212 00000 н. 0000146350 00000 н. 0000146464 00000 н. 0000146621 00000 н. 0000146729 00000 н. 0000146832 00000 н. 0000146998 00000 н. 0000147107 00000 н. 0000147213 00000 н. 0000147370 00000 н. 0000147487 00000 н. 0000147590 00000 н. 0000147758 00000 н. 0000147926 00000 н. 0000148058 00000 н. 0000148173 00000 н. 0000148321 00000 н. 0000148470 00000 н. 0000148596 00000 н. 0000148716 00000 н. 0000148855 00000 н. 0000148994 00000 н. 0000149117 00000 н. 0000149253 00000 н. 0000149378 00000 н. 0000149501 00000 н. 0000149631 00000 н. 0000149753 00000 н. 0000149876 00000 н. 0000150003 00000 н. 0000150112 00000 н. 0000150235 00000 н. 0000150359 00000 н. 0000150465 00000 н. 0000150610 00000 н. 0000150704 00000 н. 0000150796 00000 н. 0000150891 00000 н. 0000151066 00000 н. 0000151179 00000 п. 0000151326 00000 н. 0000151438 00000 н. 0000151555 00000 н. 0000151661 00000 н. 0000151763 00000 н. 0000151863 00000 н. 0000151963 00000 н. 0000152062 00000 н. 0000152170 00000 н. 0000152295 00000 н. 0000152397 00000 н. 0000152489 00000 н. 0000152604 00000 н. 0000152705 00000 н. 0000152796 00000 н. 0000152954 00000 н. 0000153053 00000 н. 0000153163 00000 н. 0000153307 00000 н. 0000153439 00000 н. 0000153554 00000 н. 0000153695 00000 н. 0000153821 00000 н. 0000153934 00000 н. 0000154063 00000 н. 0000154163 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 22964 0 obj> поток # Tk`5moI6c_) ܜ Ȅ 뤧 M% ǷS’6 | JL ~ XJ (grt פ @ * ʹ @ | (EJOjNbPx2Z62̖BrW «M) PY` B ڤ ߝ TO

% PDF-1.5 % 24196 0 объектов> эндобдж xref 24196 395 0000000016 00000 н. 0000015923 00000 п. 0000016062 00000 п. 0000016272 00000 п. 0000008376 00000 п. 0000016319 00000 п. 0000016459 00000 п. 0000016497 00000 п. 0000017171 00000 п. 0000017282 00000 п. 0000017627 00000 п. 0000017738 00000 п. 0000018007 00000 п. 0000018118 00000 п. 0000019079 00000 п. 0000019137 00000 п. 0000019956 00000 п. 0000020011 00000 н. 0000020260 00000 п. 0000020333 00000 п. 0000024010 00000 п. 0000024121 00000 п. 0000024713 00000 п. 0000024824 00000 п. 0000025093 00000 п. 0000025204 00000 п. 0000025538 00000 п. 0000025649 00000 н. 0000026487 00000 п. 0000026598 00000 п. 0000026946 00000 п. 0000027057 00000 п. 0000027374 00000 п. 0000030547 00000 п. 0000030658 00000 п. 0000031269 00000 п. 0000031380 00000 п. 0000031933 00000 п. 0000032044 00000 п. 0000032548 00000 н. 0000032659 00000 п. 0000033095 00000 п. 0000033206 00000 п. 0000033717 00000 п. 0000033828 00000 п. 0000034241 00000 п. 0000034352 00000 п. 0000034648 00000 п. 0000034759 00000 п. 0000035070 00000 п. 0000038589 00000 п. 0000038700 00000 п. 0000039459 00000 п. 0000039570 00000 п. 0000039953 00000 н. 0000040064 00000 п. 0000040425 00000 п. 0000043292 00000 п. 0000043970 00000 п. 0000044081 00000 п. 0000044873 00000 п. 0000044984 00000 п. 0000045024 00000 п. 0000047897 00000 п. 0000050817 00000 п. 0000053818 00000 п. 0000056425 00000 п. 0000092262 00000 п. 0000094957 00000 п. 0000095873 00000 п. 0000095936 00000 п. 0000096069 00000 п. 0000096203 00000 п. 0000096293 00000 п. 0000096340 00000 п. 0000096435 00000 п. 0000096492 00000 п. 0000096648 00000 н. 0000096705 00000 п. 0000096845 00000 п. 0000096937 00000 п. 0000097093 00000 п. 0000097232 00000 п. 0000097387 00000 п. 0000097509 00000 п. 0000097661 00000 п. 0000097797 00000 п. 0000097938 00000 п. 0000098090 00000 п. 0000098231 00000 п. 0000098372 00000 п. 0000098479 00000 п. 0000098643 00000 п. 0000098698 00000 п. 0000098856 00000 п. 0000098911 00000 п. 0000099041 00000 н. 0000099096 00000 н. 0000099236 00000 н. 0000099364 00000 н. 0000099419 00000 п. 0000099547 00000 п. 0000099687 00000 н. 0000099837 00000 п. 0000099927 00000 н. 0000100058 00000 н. 0000100223 00000 н. 0000100373 00000 н. 0000100511 00000 н. 0000100672 00000 н. 0000100775 00000 н. 0000100949 00000 н. 0000101062 00000 н. 0000101215 00000 н. 0000101319 00000 н. 0000101424 00000 н. 0000101582 00000 н. 0000101683 00000 н. 0000101795 00000 н. 0000101925 00000 н. 0000102036 00000 н. 0000102138 00000 п. 0000102260 00000 н. 0000102366 00000 н. 0000102454 00000 н. 0000102605 00000 н. 0000102742 00000 н. 0000102849 00000 н. 0000102975 00000 п. 0000103148 00000 п. 0000103311 00000 н. 0000103451 00000 н. 0000103595 00000 п. 0000103704 00000 н. 0000103810 00000 п. 0000103918 00000 н. 0000104069 00000 п. 0000104160 00000 п. 0000104251 00000 н. 0000104378 00000 п. 0000104529 00000 н. 0000104622 00000 н. 0000104716 00000 н. 0000104865 00000 н. 0000104955 00000 н. 0000105045 00000 н. 0000105154 00000 п. 0000105255 00000 н. 0000105357 00000 н. 0000105474 00000 п. 0000105618 00000 п. 0000105750 00000 н. 0000105853 00000 п. 0000105958 00000 п. 0000106133 00000 п. 0000106257 00000 н. 0000106353 00000 п. 0000106481 00000 п. 0000106607 00000 н. 0000106737 00000 н. 0000106859 00000 н. 0000106981 00000 п. 0000107120 00000 н. 0000107238 00000 п. 0000107361 00000 п. 0000107492 00000 п. 0000107595 00000 п. 0000107706 00000 н. 0000107850 00000 п. 0000107952 00000 н. 0000108088 00000 н. 0000108283 00000 н. 0000108409 00000 п. 0000108521 00000 н. 0000108636 00000 н. 0000108753 00000 п. 0000108881 00000 н. 0000109012 00000 н. 0000109158 00000 н. 0000109275 00000 п. 0000109404 00000 п. 0000109519 00000 п. 0000109651 00000 п. 0000109781 00000 п. 0000109927 00000 н. 0000110064 00000 н. 0000110200 00000 н. 0000110356 00000 п. 0000110451 00000 п. 0000110552 00000 п. 0000110719 00000 н. 0000110851 00000 п. 0000110987 00000 п. 0000111164 00000 н. 0000111309 00000 н. 0000111463 00000 н. 0000111616 00000 н. 0000111729 00000 н. 0000111881 00000 н. 0000111994 00000 н. 0000112105 00000 н. 0000112264 00000 н. 0000112357 00000 н. 0000112463 00000 н. 0000112618 00000 н. 0000112707 00000 н. 0000112801 00000 н. 0000112904 00000 н. 0000113007 00000 н. 0000113115 00000 п. 0000113245 00000 н. 0000113387 00000 н. 0000113512 00000 н. 0000113669 00000 н. 0000113808 00000 н. 0000113999 00000 н. 0000114091 00000 н. 0000114200 00000 н. 0000114363 00000 н. 0000114469 00000 н. 0000114614 00000 н. 0000114745 00000 н. 0000114876 00000 н. 0000114997 00000 н. 0000115095 00000 н. 0000115202 00000 н. 0000115344 00000 п. 0000115485 00000 н. 0000115602 00000 н. 0000115721 00000 н. 0000115835 00000 н. 0000115926 00000 н. 0000116056 00000 н. 0000116163 00000 п. 0000116271 00000 н. 0000116423 00000 н. 0000116562 00000 н. 0000116672 00000 н. 0000116825 00000 н. 0000116968 00000 н. 0000117089 00000 н. 0000117228 00000 н. 0000117324 00000 н. 0000117433 00000 н. 0000117535 00000 н. 0000117676 00000 н. 0000117808 00000 н. 0000117946 00000 н. 0000118069 00000 н. 0000118195 00000 н. 0000118291 00000 н. 0000118383 00000 п. 0000118485 00000 н. 0000118596 00000 н. 0000118709 00000 н. 0000118861 00000 н. 0000118970 00000 н. 0000119086 00000 н. 0000119249 00000 н. 0000119345 00000 н. 0000119455 00000 н. 0000119562 00000 н. 0000119664 00000 н. 0000119783 00000 н. 0000119908 00000 н. 0000120001 00000 н. 0000120085 00000 н. 0000120172 00000 н. 0000120287 00000 н. 0000120379 00000 н. 0000120510 00000 н. 0000120665 00000 н. 0000120784 00000 н. 0000120887 00000 н. 0000121035 00000 н. 0000121134 00000 н. 0000121292 00000 н. 0000121393 00000 н. 0000121517 00000 н. 0000121649 00000 н. 0000121771 00000 н. 0000121878 00000 н. 0000121987 00000 н. 0000122145 00000 н. 0000122262 00000 н. 0000122386 00000 н. 0000122493 00000 н. 0000122652 00000 н. 0000122778 00000 н. 0000122895 00000 н. 0000123000 00000 н. 0000123158 00000 н. 0000123267 00000 н. 0000123375 00000 н. 0000123503 00000 н. 0000123633 00000 н. 0000123732 00000 н. 0000123841 00000 н. 0000123973 00000 н. 0000124095 00000 н. 0000124227 00000 н. 0000124331 00000 н. 0000124500 00000 н. 0000124620 00000 н. 0000124777 00000 н. 0000124867 00000 н. 0000124990 00000 н. 0000125146 00000 н. 0000125220 00000 н. 0000125345 00000 н. 0000125463 00000 н. 0000125580 00000 н. 0000125709 00000 н. 0000125808 00000 н. 0000125901 00000 н. 0000126020 00000 н. 0000126136 00000 н. 0000126272 00000 н. 0000126365 00000 н. 0000126460 00000 н. 0000126614 00000 н. 0000126702 00000 н. 0000126865 00000 н. 0000127021 00000 н. 0000127163 00000 н. 0000127258 00000 н. 0000127436 00000 н. 0000127574 00000 н. 0000127688 00000 н. 0000127843 00000 н. 0000127950 00000 н. 0000128053 00000 н. 0000128219 00000 н. 0000128327 00000 н. 0000128432 00000 н. 0000128587 00000 н. 0000128703 00000 н. 0000128807 00000 н. 0000128973 00000 н. 0000129139 00000 н. 0000129270 00000 н. 0000129385 00000 н. 0000129532 00000 н. 0000129681 00000 н. 0000129810 00000 п. 0000129932 00000 н. 0000130071 00000 н. 0000130211 00000 н. 0000130335 00000 н. 0000130472 00000 н. 0000130597 00000 н. 0000130718 00000 н. 0000130847 00000 н. 0000130970 00000 н. 0000131092 00000 п. 0000131222 00000 н. 0000131330 00000 н. 0000131453 00000 н. 0000131576 00000 н. 0000131683 00000 н. 0000131828 00000 н. 0000131921 00000 н. 0000132013 00000 н. 0000132108 00000 н. 0000132282 00000 н. 0000132394 00000 н. 0000132513 00000 н. 0000132626 00000 н. 0000132744 00000 н. 0000132850 00000 н. 0000132951 00000 н. 0000133051 00000 н. 0000133151 00000 н. 0000133250 00000 н. 0000133357 00000 н. 0000133482 00000 н. 0000133584 00000 н. 0000133678 00000 н. 0000133792 00000 н. 0000133892 00000 н. 0000133983 00000 н. 0000134141 00000 п. 0000134299 00000 н. 0000134409 00000 н. 0000134530 00000 н. 0000134641 00000 н. 0000134750 00000 н. 0000134898 00000 н. 0000135008 00000 н. 0000135121 00000 н. 0000135268 00000 н. 0000135358 00000 н. 0000135474 00000 н. 0000135575 00000 п. 0000135675 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 24200 0 obj> поток «) [- 6 ~ Q_W> M87; G # 8qf0.VF ؏ FlgӎK┆ * DSQ @ ~

Обслуживание акционеров | Manulife Financial

Прямое зачисление дивидендов

Для зарегистрированных владельцев и владельцев заявлений о праве собственности
В Канаде, США и Гонконге прямой перевод дивидендов MFC на ваш банковский счет может быть организован через наших местных агентов по переводу акций.

Найти агента по перемещению запасов

Обозначение приемлемых дивидендов

Для целей расширенных правил налогового кредита на дивиденды, содержащихся в Законе о подоходном налоге (Канада) и любом соответствующем провинциальном и территориальном налоговом законодательстве, все дивиденды (и условные дивиденды), выплачиваемые резидентам Канады по простым и привилегированным акциям Manulife Financial Corporation после 31 декабря 2005 г. определены как «приемлемые дивиденды».Если не указано иное, все дивиденды (и условные дивиденды), выплачиваемые MFC в дальнейшем, обозначаются как «приемлемые дивиденды» для целей таких правил.

Квитанция по налогу на дивиденды

Для зарегистрированных владельцев и владельцев свидетельств о праве собственности
Для владельцев из Канады:

• Налоговые квитанции для держателей из Канады отправляются нашим агентом по перемещению запасов до конца февраля следующего календарного года.

Для владельцев США:

• Налоговые квитанции для U.Резиденты С., которые получают свои дивиденды в форме чека, прикрепляются к последней выплате дивидендов за год (высылается в конце декабря).
• Налоговые квитанции для всех остальных резидентов США отправляются нашим агентом по перемещению запасов до конца января следующего календарного года.

Для владельцев за пределами Канады и США:

• Налоговые квитанции для владельцев за пределами Канады и США отправляются нашим агентом по перемещению запасов до конца марта следующего календарного года.

Планы реинвестирования дивидендов

Manulife предлагает планы реинвестирования дивидендов и покупки акций для канадцев и США.С. держатели резидентов. Эти планы удобны и просты в использовании. Участники могут изменить или прекратить свое участие в Планах в любое время.

Тарифные планы для Канады и США позволяют:

• Автоматическое реинвестирование дивидендов по обыкновенным акциям МФЦ без уплаты определенных комиссий или комиссий за брокерские услуги
• Покупка дополнительных акций в те даты, когда мы выплачиваем денежные дивиденды по нашим акциям, также без уплаты определенных комиссий или брокерских комиссий
• Продать акции, которыми вы владеете через План, с учетом определенных комиссий и брокерских комиссий, и
• Получите легкий доступ к своей учетной записи через круглосуточный онлайн-доступ

Пожалуйста, свяжитесь с нашим местным агентом по перемещению акций для получения дополнительной информации о наших планах реинвестирования дивидендов.

Найти агента по перемещению запасов

Подробнее о выплате дивидендов

Если вы являетесь зарегистрированным держателем или держателем заявления о праве собственности, пожалуйста, свяжитесь с нашими местными агентами по перемещению акций для получения конкретной информации о ваших дивидендах.

Если вы купили акции через своего биржевого брокера, свяжитесь с ним напрямую.

Найти агента по перемещению запасов

Повышение эффективности микробных топливных элементов (MFC) с использованием подходящего электрода и биоинженерных организмов: обзор

Bioengineered.2017; 8 (5): 471–487.

Пайел Чоудхури

^a Департамент электротехники, Национальный технологический институт, Агартала, Индия

Ума Шанкар Прасад Удай

^b Департамент химического машиностроения, Национальный технологический институт, Агартала, Индия

Тарун Канти Bandyopadhyay

^b Кафедра химического машиностроения, Национальный технологический институт, Агартала, Индия

Руп Нараян Рэй

^a Кафедра электротехники, Национальный технологический институт, Агартала, Индия

Бисванат Бхуния

^c Департамент биоинженерии, Национальный технологический институт, Агартала, Индия

^a Департамент электротехники, Национальный технологический институт, Агартала, Индия

^b Департамент химической инженерии, Национальный технологический институт, Агартала, Индия

^c Departmen т биоинженерии, Национальный технологический институт, Агартала, Индия

Получено 2 августа 2016 г .; Пересмотрено 26 ноября 2016 г .; Принято 29 ноября 2016 г.

РЕФЕРАТ

Существует острая необходимость в поиске экологически чистой и устойчивой технологии для альтернативной энергетики из-за быстрого истощения ископаемого топлива и индустриализации. Микробные топливные элементы (MFC) обладают эксплуатационными и функциональными преимуществами по сравнению с существующими технологиями производства энергии из органических веществ, поскольку они напрямую преобразуют электричество из субстрата при температуре окружающей среды.Однако МФЦ по-прежнему не подходят для высоких энергозатрат из-за практических ограничений. Общая производительность MFC зависит от микроорганизмов, подходящих материалов электродов, подходящей конструкции MFC и оптимальных параметров процесса, что ускорит коммерциализацию этой технологии в ближайшем будущем. В этом обзоре мы представили последние разработки в области микроорганизмов и электродных материалов, которые имеют решающее значение для генерации биоэлектричества. Это дало бы всестороннее представление о характеристиках, вариантах, модификациях и оценках этих параметров и их влиянии на процесс разработки MFC.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: электрод , электричество, микробные топливные элементы (МТЭ), микроорганизмы, разработка процессов

Введение

Существует острая необходимость в решении двойных проблем современного мира, а именно отсутствия энергетической безопасности и изменения климата, вызванного ископаемыми. истощение запасов топлива и глобальное потепление соответственно. Использование ископаемого топлива в последние годы ускорилось, что привело к глобальному энергетическому кризису. Возобновляемые источники энергии рассматриваются как устойчивый способ смягчить нынешний кризис глобального потепления.Однако были предприняты усилия по разработке альтернативного механизма производства электроэнергии. Также желательно, чтобы механизм производства электроэнергии происходил из возобновляемых источников без чистых выбросов двуокиси углерода. ^1,2 Микробные топливные элементы (МТЭ) открывают новые возможности для устойчивого производства энергии из сточных вод. МФЦ вырабатывают устойчивую электроэнергию за счет использования различных углеводов, а также сложных субстратов, присутствующих в сточных водах. Тем не менее, коммерциализация MFC ограничена из-за низкой выработки электроэнергии наряду с ее высокой стоимостью.Есть несколько проблем, которые необходимо преодолеть, чтобы повысить производительность и коммерциализировать МФЦ.

иллюстрирует принципиальную схему MFC для производства электроэнергии. ³ MFC состоит из анода, катода, электролитической среды, которые соединены с двумя электродами, PEM и микроорганизмами. ^4,5 Микроорганизмы и электрод — основные компоненты МФЦ, которые могут существенно повлиять на его стоимость и производительность. Однако имеется неадекватная информация о пути энергетического метаболизма (показан на) и природе микроорганизма, который используется в аноде. ⁶ Следовательно, важно определить ключевые этапы, которые позволят оптимизировать параметры процесса, что повысит выработку энергии с помощью микробных топливных элементов. Было обнаружено, что микроорганизмы могут легко использовать различные метаболические пути для эффективного производства энергии, что зависит от рабочих параметров MFC. Конструкция электродов — самая большая проблема для экономичных масштабируемых МФЦ. ⁷ В настоящее время исследователи сосредоточены на разработке электродного материала и его конфигурации для разработки MFC.Углеродные материалы в основном используются в качестве электродов, поскольку они не вызывают коррозии по своей природе и обладают общими свойствами электрода. Однако биоэлектроды используются как проводник, а также как носитель для бактерий, и демонстрируют некоторые особые поверхностные характеристики электродных материалов. ^8,9 Модификация электродных материалов оказалась эффективным способом улучшения характеристик MFC. Это изменение физических и химических свойств электрода обеспечивает лучшее прикрепление микробов и перенос электронов.Эффективность MFCS может быть увеличена за счет улучшения бактериальной адгезии, а также электронного переноса наряду с модификацией поверхности электрода. Таким образом, в этом обзоре исследуется недавний прогресс в области манипуляции с микроорганизмами, а также дизайн электродов для MFC.

Обобщенная схема микробного топливного элемента. ¹

Принцип работы пути энергетического метаболизма. ⁶

Использование микроорганизмов в MFC

Раньше микробные топливные элементы конструировались с использованием чистых культурных организмов, которые требовали добавления синтетического медиатора, который облегчает перенос электронов на анод. ¹⁰ Такие виды микроорганизмов, возможно, являются посторонними для производства электроэнергии из сточных вод. Однако дополнительных синтетических медиаторов не требуется. Ряд микроорганизмов, обладающих эффективностью генерирования электроэнергии, таких как виды Geothrix и Shewanella , могут производить свои собственные электронные шаттлы. ¹¹ Было высказано предположение, что микроорганизм с собственным электронным челноком является преимуществом, поскольку он может располагаться на расстоянии от электрода и все еще может переносить электроны на поверхность электрода. ¹² Виды Geobacter выгодны из-за наличия способности напрямую переносить электроны на электроды, конкурируя за место на аноде отстойных микробных топливных элементов. Точно так же виды Shewanella не могут вырабатывать электроэнергию из органических отходов. Поскольку используемые субстраты вряд ли будут центральными внеклеточными промежуточными продуктами в анаэробной деградации органического вещества, ¹¹ , следовательно, виды Shewanella могут только неполностью окислять лактат до ацетата на электродах, что приводит к неэффективному производству электроэнергии. ^13,14

За последние несколько лет одним из самых захватывающих открытий в исследованиях микробных топливных элементов стала разработка микробного топливного элемента, который может вырабатывать электричество из органических веществ в водных отложениях. ^15,16 Этот тип систем теперь известен как Benthic Unattended Generators или BUGs (http://www.nrl.navy.mil/code6900/bug/). Этот тип устройства (BUG) разработан для подачи питания в удаленные места. Одно из удаленных мест будет в самой глубине океана, где было бы очень дорого и технически невозможно заменить традиционные батареи. ^15,17 Таким образом, устройства, имеющие аналогичную конструкцию, могут быть преобразованы в эффективные силовые электронные устройства на удаленных земных участках и в конечном итоге могут быть модифицированы для сбора электроэнергии из других источников, таких как компостные кучи, септики и отстойники для отходов.

Ловли (2006) подчеркнул недавнюю разработку микробного топливного элемента, который может собирать электричество из органических веществ, хранящихся в морских отложениях, путем производства полезного количества электричества в удаленных средах возможным способом.Из его наблюдений было обнаружено, что самоподдерживающиеся микробные топливные элементы могут эффективно преобразовывать широкий спектр органических веществ или возобновляемой биомассы в электричество. Однако в последнее время был достигнут значительный прогресс в увеличении выходной мощности для преобразования органических отходов в электричество. Однако для крупномасштабного производства электроэнергии требуется существенная оптимизация. ¹

В МФЦ использованные микроорганизмы включают чистые бактериальные штаммы, например.грамм. Shewanella, ^18,19 и Geobacter ^13,20 видов или смешанная культура, природные сточные воды, сточные воды пивоваренных заводов, отложения моря и озера ^6,21 Однако до сих пор было проведено очень мало исследований -геномные и геномные методы, такие как филогенетический анализ на основе 16S рРНК, которые могут быть использованы для эффективного производства энергии. Кроме того, изучение метагеномики наряду с филогенетическим анализом предоставило важную информацию о структуре и генетическом потенциале микробных сообществ, колонизирующих электроды.Постгеномные методы, такие как мета-транскриптомика, предлагают функциональную характеристику сообществ электродных биопленок путем количественной оценки уровней экспрессии генов. Кроме того, филогенетический анализ с использованием изотопов может обеспечить дальнейший прорыв в таксономической информации, которая может быть полезна для понимания микробного метаболизма. Комплексное знание филогенетических, электрохимических, метагеномных и постметагеномных методов предоставляет новые возможности для понимания механизмов внеклеточного транспорта электронов, которые в конечном итоге могут оптимизировать параметры процесса для выработки энергии в микробных топливных элементах. ²²

Идентификация микроорганизмов

Использование биотехнологических инструментов для понимания микробных процессов обычно начинается с открытия, исследования и понимания естественных микробных реакций. Инструменты молекулярной биологии могут помочь нам не только в лучшем понимании белковых реакций; они также позволяют нам влиять на свойства реакции. Для эффективного практического применения современные биологические методы позволяют нам адаптировать эти микробные реакции для оптимизации желаемой функциональности. ²³

Способность создавать высокие плотности тока с помощью Geobacter sourreducens в микробных топливных элементах стала очень популярной в исследовательском сообществе. ²⁴ Наличие полной последовательности генома Geobacter sourreducens , ²⁵ генетической системы ^26,27 и способность переносить электроны на электрод доказали, что Geobacter sourreducens является потенциальным кандидатом для выработки электроэнергии в MFC. ^24,28-30 Основным путем переноса электронов на анод MFC является прямой внеклеточный перенос электронов через связанные с клеточной мембраной окислительно-восстановительные белки. Таким образом, Shewanella oneidensis и Geobacter surreducens были тщательно изучены на предмет внеклеточного дыхания с анодом. Эти бактериальные штаммы обладают способностью дышать твердыми внеклеточными акцепторами электронов, такими как минеральные оксиды Fe, Mn и U, и считаются модельной группой диссимиляционных металл-восстанавливающих бактерий (DMRB). ^31,32 Электронная транспортная цепь этих организмов имеет цепь окислительно-восстановительных белков (в основном цитохрома с-типа), которые проводят электроны через клеточную оболочку. Однако истинный путь электронного транспорта и важность конкретных белков все еще исследуются. Методы молекулярной биологии помогли прояснить основные этапы реакции переноса электрона и показали, что сконструированные микроорганизмы могут использовать сложные виды топлива посредством выработки электроэнергии.

Экспрессия гереологичного гена

Геномное исследование показывает, что всего 42 и 111 мембраносвязанных цитохромов c-типа связаны с S.oneidensis и G. Surreducens соответственно. ^25,33 Участие большого количества белков в процессах анаэробного дыхания делает эти организмы очень сложными для функциональных исследований. Более того, делеционные мутации не могут привести к общей потере функции у мутанта, поскольку другие цитохромы захватывают и позволяют реакции происходить. Очевидно, что опубликованные результаты экспериментов по восстановлению оксида железа или марганца не обязательно одинаковы для переноса электронов на аноды.Bretschger et al. (2007) показали, что нокаутные мутации редуктаз внешней мембраны OmcA / MtrC в S. Oneidensis , нокауты только периплазматических белков MtrA и MtrB снижали все три типа акцепторов электронов. ³⁴ Очевидно, что некоторые белки играют важную роль в широком спектре ферментативных путей. Однако они очень специфичны для определенных реакций. Механизмы нокаута также демонстрируют, что цитохромы c-типа имеют решающее значение для восстановления Fe (III) или переноса электронов на аноды.Также важно экспрессировать другие цитохромы, которые не принимают непосредственного участия в реакции дыхания. Kim et al. (2006) продемонстрировали, что G. Sulfur reduns цитохромов c-типа, OmcG и OmcH предположительно являются посттрансляционными генетически модифицированными микроорганизмами, поскольку BES 105 влияет на OmcB. Кроме того, исключение OmcG и OmcH косвенно снизит темпы сокращения. Следовательно, OmcB считается важным для восстановления Fe (III) в G. Восстановления серы . ³⁵

Недавно Kimand Lovley (2008) продемонстрировал возможность аналогичной функции контроля экспрессии OmcB и их косвенное участие в реакции восстановления.Он также описал MacA, белок, который считается ключевым игроком в цепи переноса электронов G. Sulphur reduns. ³⁶ Ким (2008) продемонстрировал, что ген Omc F представляет собой моногемный цитохром c-типа внешней мембраны в Geobacter sulphurreducens . Удаление этого гена может существенно снизить текущее производство. Ранее также сообщалось, что ингибирование восстановления Fe (III) у мутанта с дефицитом OmcF может быть связано с плохой транскрипцией гена OmcB, цитохрома c-типа внешней мембраны, который необходим для восстановления Fe (III).Однако мутант, в котором были удалены omcB, вырабатывал электричество так же, как и мутант дикого типа. Он также предполагает, что потребность в OmcF не требуется для оптимального производства тока, поскольку OmcF непосредственно участвует во внеклеточном переносе электронов. Однако OmcF необходим для соответствующей транскрипции других генов, прямо или косвенно участвующих в производстве электроэнергии. ³⁷

Недавно Zheng et al. (2015) разработали новый подход к улучшению проницаемости мембран бактерий за счет увеличения производства биосурфактанта за счет генетической модификации.Верно также и то, что эффективность проницаемости мембраны может быть улучшена с помощью биоповерхностно-активного вещества, которое в конечном итоге увеличивает перенос через мембрану. Кроме того, исследователи сверхэкспрессировали rhl Agene, который отвечает за производство рамнолипидов (биосурфактанта). Биоповерхностно-активное вещество напрямую влияло на избыточное производство рамнолипидов электрическими бактериями, такими как Pseudomonas aeruginosa . Транспорт электронов через мембрану в значительной степени увеличивался по мере увеличения проницаемости мембраны.Выходная мощность MFC, катализируемая этой генно-инженерной бактерией, была увеличена примерно в 2,5 раза по сравнению с MFC с родительским штаммом. ^38,39

Также сообщалось, что ряд неспецифических белков также участвует в собственном посттрансляционном фолдинге и мембранной локализации терминальных редуктаз. Транспортировка респираторных белков во внутренней мембране бактерий — это первый шаг. Второй этап включает созревание белков с помощью комплексов созревания цитохрома с, которые помогают в правильном прикреплении молекул гема с белками в периплазматическом пространстве. ⁴⁰ Наконец, они переносятся через внешнюю мембрану, чему может способствовать система секреции типа II. ⁴¹ В целом, участие большого количества цитохромов c-типа и специфический механизм транспортировки белков, реакции переноса электрона на внеклеточные акцепторы электронов в S. oneidensis и G. Sulphur reduns очень сложны, что в конечном итоге позволяет проводить функциональные исследования отдельных ферментов сложнее. С помощью генно-инженерного подхода E.coli идеально подходит для этой задачи, поскольку штамм дикого типа не обладает внутренней способностью восстанавливать внешние акцепторы электронов и не обладает цитохромами c-типа внешней мембраны. ⁴² Однако с внедрением новейших биомолекулярных инструментов стало проще манипулировать и проводить скрининг клеточных линий E. coli . Те гены, которые потенциально ответственны за функцию ферментов, могут быть перенесены в E. coli и изучены на предмет их экспрессии, фолдинга, локализации и функциональности in vitro.Поэтапно добавляя наиболее многообещающие белки к гетерологичному хозяину, мы можем построить минимальную цепочку белков, которая позволит E. coli дышать внеклеточными концевыми акцепторами электронов. С помощью минимально необходимой белковой цепи устанавливается в одной клеточной линии E. coli , и экспрессия белка может быть настроена и оптимизирована для максимального увеличения текущего поколения.

Направленная эволюция

Направленная эволюция включает в себя воздействие на данный белок определенного давления отбора (следовательно, направление эволюции желаемого признака).Случайный мутагенез данного гена с использованием подверженной ошибкам ПЦР или мутагенез конкретных остатков с использованием праймерных олигонуклеотидов вырождает последовательности двумя способами. Вышеуказанные последовательности используются для создания библиотеки вариантов желаемого белка. С помощью биофизических, биохимических или даже электрохимических зондов проводится скрининг желаемого фенотипа, обычно с помощью инструментов скрининга. Выбор желаемых мутантов основан на их свойствах. В большинстве случаев процесс повторяется для второго и третьего раундов отбора.Этот процесс продолжается до секвенирования ДНК, анализа мутаций и изучения биохимических характеристик нового фермента , эволюционировавшего in vitro. Одним из распространенных примеров направленной эволюции является эволюция фермента глюкозооксидазы (GOx) (E.C.1.1.3.4) из Aspergillus niger .

Покрытие золото / серебро

Уже сообщалось, что использование металлических наночастиц увеличило скорость оборота электронов до 8 раз, поскольку наночастицы действуют как наноэлектрические соединители между активным центром фермента и электродом. ⁴³ Используемый фермент представлял собой восстановленный FAD GOx, в котором FAD был модифицирован наночастицей золота и затем прикреплен к электроду. Его ориентация относительно электрода помогла добиться наилучшего переноса электронов. Были приняты различные типы стратегий, чтобы максимизировать эффективность окислительно-восстановительного фермента. Он включает инкапсуляцию в проводящие полимеры ⁴⁴ посредством объединения нанотрубок с окислительно-восстановительными ферментами, ^45,46 или правильное выравнивание белков с электродами может быть предсказано посредством сайт-направленного мутагенеза. ⁴⁷ В мире микробов было сделано несколько попыток покрыть бактерии металлическими наночастицами (). Одним из примеров является биосинтез наночастиц золота (ЗНЧ) () при помощи E. coli , где применение гибридных бактерий / наночастиц золота было продемонстрировано в прямой электрохимии гемоглобина. ⁴⁸ Различные бактерии были использованы для создания архитектурных наноструктур (), состоящих из металлических наночастиц. ^49,50

Осаждение наночастиц золота на бактерии.(A) Просачивающийся монослой наностержней (диаметром 25 нм и длиной 400 нм) (B) Золотые наносферы (диаметром 45 нм) на бактериях ⁴⁹

Изображения TEM покрытых золотом бактерий. (A) Изолированные бактерии после 5 дней биосинтеза золота в воде. (B) Более пристальный взгляд на бактерии. (C) Поперечный разрез бактерий, покрытых золотом. ²²

Генетический анализ

Анализ микроматрицы MFC на основе Geobacter выявил значительную активацию генов, участвующих в производстве электропроводящих пилей, известных как микробные нанопроволоки, и нескольких цитохромов c-типа внешней мембраны.Генетические исследования показали, что нанопроволоки и цитохром внешней мембраны, omcZ, абсолютно необходимы для производства энергии с высокой плотностью. Штаммы G. Sulphurreducens адаптированы для более быстрого внеклеточного переноса электронов, а также для переноса электронов при значительно более низких потенциалах, чем клетки дикого типа. Последовательность генома принятых штаммов дает представление о механизмах самооптимизации для выработки энергии. Кроме того, моделирование in silico на основе генома может также предоставить важную информацию для оптимизации выработки энергии микробными топливными элементами, а не эмпирическим путем. ⁵¹ Большая группа усилий была посвящена точному определению генов, участвующих в механизмах переноса электронов. Было проведено очень обширное исследование сорока шести мутантов Shewanella oneidensis (S. oneidensis ) MR-1 и протестировано на предмет текущего производства и восстановления оксидов металлов. ³⁴ Неожиданно, из 36 мутантов с делецией только 5 мутантов с делецией цитохрома обладают ограниченной способностью продуцировать ток по сравнению с диким типом. Однако несколько мутантов с делецией цитохрома показали по крайней мере на 20% более высокие значения тока, чем штамм WT.Они также пришли к выводу, что различные модели восстановления оксидов металлов и производства тока указывают на очень сложную картину электронного потока через цитохромы MR-1.

Бактериальные пили

Бактерии, обладающие способностью восстанавливать металл, могут передавать электричество через проводящие пили или «нанопроволоки». ⁵² Недавние исследования показали, что электропроводящие нанопроволоки не ограничиваются бактериями, восстанавливающими металл, такими как Shewanella и Geobacter . Однако они производятся кислородными фотосинтезирующими цианобактериями и термоэлементными ферментативными бактериями.Был также сделан вывод о том, что электричество у таких бактерий генерируется не только посредством проводящих нанопроволок, но и через некоторые другие органеллы клетки. ²² Фимбрии — это липкие бактериальные органеллы, которые позволяют бактериям нацеливаться и колонизировать определенные ткани хозяина. Обычно их около 500 на ячейку, длина до 1 мм при диаметре около 7 нм. Уже известна большая и очень разнообразная группа фимбрий грамотрицательного происхождения. Они обладают способностью связывать тяжелые металлы и оксиды тяжелых металлов. ⁵³ Связывание наночастиц золота / серебра с такими пептидами может привести к развитию настоящих проводящих нанопроволок, связанных с грамотрицательными бактериями.

Современный инженерный подход

Дизайн De Novo

Дизайн De Novo в основном касается процесса введения новых элементов в бактериальные клетки. В белковой инженерии de novo дизайн относится к сборке пептидов в предсказанные белковые структуры. ⁵⁴ Короткие фрагменты гена были вставлены в гены E.coli белки внешней мембраны LamB, OmpA, Lpp-OmpA, PhoE, которые направляют включение белка во внешнюю мембрану клетки. В последние годы было разработано множество систем отображения на поверхности, среди которых Lpp-ompA является самой популярной системой, разработанной G. Georgiou et al. ⁵⁵ По мере того, как системы отображения на поверхности развивались и становились все более надежными, количество и разнообразие их применений чрезвычайно выросло, включая такие захватывающие приложения, как отображение белков для биочувствительности. ^56,57 Считается, что глюкозооксидаза (GOx) может отображаться на поверхности пекарских дрожжей ( Saccharomyces cerevisiae ). ⁵⁸ Первичный метаболит используется непосредственно отображаемым ферментом, а соответствующий электрон прямо или косвенно доставляется ферментом к электроду. Фактически, это комбинированная система ферментного биотопливного элемента / микробного топливного элемента, в которой бактерии служат одновременно микрозаводом для производства ферментов, а также стабилизирующим элементом.

Отображение белков на поверхности дрожжей (YSD)

Отображение на поверхности дрожжей — мощный инструмент для отображения и конструирования аффинности, специфичности и стабильности антител, а также других белков. Инструмент YSD имеет преимущество перед другими технологиями отображения. ⁵⁹ Дрожжевые клетки можно сортировать с помощью сортировки клеток с активацией флуоресценции (FACS), которая позволяет количественно различать мутанты. YSD обеспечивает эукариотическую экспрессию гетерологичного целевого белка.однако мало применений YSD, таких как созревание аффинности, инженерия белков для улучшения продукции и стабильности, отбор на основе клеток, картирование эпитопов, скрининг библиотеки кДНК, инженерия молекул клеточной адгезии и отбор против небиологических мишеней. Однако использование модифицированных дрожжей в качестве анодного отсека в микробных топливных элементах произошло недавно. Кроме того, применение модифицированных дрожжей имеет большие преимущества перед немодифицированными дрожжами. Также было обнаружено, что повышенная электродвижущая сила (ЭДС) ок.884 мВ над немодифицированными дрожжами или очищенным GOx ок. 700 мВ, когда лакказа фермента, восстанавливающего кислород, присутствовала в катодном отсеке. Одним из основных преимуществ демонстрации дрожжей GOx является способность топливного элемента к регенерации. ⁶⁰

Включение неприродных аминокислот

Этот метод включает избирательное включение неприродных аминокислот в белки в E. coli , ⁶¹ дрожжах ⁶² и клетках млекопитающих ⁶³ с использованием ортогональных пар тРНК-аминоацилсинтетаз.Эти ортогональные пары не реагируют перекрестно с эндогенными компонентами трансляционного аппарата клетки-хозяина. Однако нонсенс-кодон янтарного цвета при использовании в E. Coli и дрожжевой или TGA, опаловый кодон, при использовании в клетках млекопитающих не может распознавать желаемую неприродную аминокислоту и включать ее в белки в ответ на ТАГ. Недавно 3-аминотирозин был включен во 2-ю субъединицу рибонуклеотидредуктазы E. Coli , и было успешно продемонстрировано, что этот 3-аминотирозин служил ловушкой для радикалов вместо одного из тирозиновых радикалов 730 или 731 по отдельности.Таким образом, это доказывает предполагаемый путь переноса электронов в этом важном ферменте. ⁶⁴

Электродные материалы

Углеродистые материалы широко используются из-за их хорошей биосовместимости, хорошей химической стабильности, высокой проводимости и относительно низкой стоимости анодов MFC. В лаборатории графитовые пластины или листы, копировальная бумага и углеродная ткань используются в качестве простых электродов. По сравнению с углеродными листами углеродная ткань предпочтительнее, так как она более гибкая и гораздо более пористая, что обеспечивает большую площадь поверхности для роста бактерий.Однако его использование для МФЦ слишком дорого (около 1000 долл. / М ² ). Дешевый сетчатый углеродный материал (10-40 долл. США / м2) рассматривался как существенно дешевая альтернатива копировальной бумаге и углеродной ткани. Некоторые редко используемые волокнистые материалы, такие как ткань из активированного угля, графитовая фольга и вуаль из углеродного волокна, также описаны и сравнительно оценены на предмет электрохимического окисления сульфидов в аноде MFC. Графитовый или углеродный войлок — это еще одна волокнистая ткань, которая намного толще и может потерять свою текстуру.Но пространство для роста бактерий — это больше, чем углеродная ткань и графитовые листы, но рост бактерий, скорее всего, будет контролироваться за счет массопереноса субстрата и продуктов на его внутренней поверхности. Точно так же RVC можно использовать в качестве набивочного материала для заполнения анодной камеры. Верно, что более пористые материалы, естественно, производят больше энергии на геометрическую площадь поверхности по сравнению с их гладкими аналогами.

Подобно биологическому фильтру, анодная камера MFC может быть укомплектована гранулированной насадкой неправильной формы, небольшими кубиками графита или углеродного войлока, которые также могут использоваться в качестве набивочного материала слоя MFC.Чтобы обеспечить проводимость всего слоя, гранулы должны быть плотно упакованы рядом друг с другом. Графитовый щеточный анод представляет собой идеальный электрод с высокой пористостью, большой площадью поверхности и эффективным токосъемом. Металлические материалы намного более проводящие, чем углеродные материалы, но это исключено из-за отсутствия коррозии анодных материалов. Пока в качестве материала анода используются только нержавеющая сталь и титан. Исследования показали, что количество производимой электроэнергии может увеличиваться в 1000 раз при использовании Mn ⁴⁺ -графитового электрода, полученного путем смешивания сульфата марганца с мелкодисперсным графитовым порошком.Анод, изготовленный путем смешивания сульфидокисляющего комплекса Sb (V) и графитовой пасты, который в 1,9 раза выше, чем у анода из графитовой пасты, где комплекс Sb (V) функционировал как посредник в анодной камере. Таким образом, он может эффективно обеспечивать перенос электронов от бактерий к аноду. ⁶⁵

Примеры повышения эффективности MFC

Эффект биопленки

Биопленка представляет собой сложную агрегированную массу микробных сообществ, образованных самоиммобилизованным прикрепленным ростом на твердом субстрате за счет выделения адгезива и защитного матрикса.Его еще называют внеклеточными полимерными веществами (ВПС). Биопленка играет важную роль в электрохимическом процессе биокоррозии, включающем анодную реакцию (ионизация / окисление) поверхностного металла. В биопленках возможен межклеточный контакт, если может быть создана высокая плотность клеток, которая помогает стимулировать механизм переноса электронов. Следовательно, анод может играть роль твердого акцептора электронов наряду с преобразованием генетической информации. Благодаря исследованиям и исследованиям было обнаружено, что эффективность образования анодной биопленки усиливает внеклеточный перенос электронов в отсутствие медиаторов.Простая графитовая пластина (5 см × 5 см; толщина 10 мм; пропитанная деионизированной водой на 24 ч; pH 7) используется в качестве анода для проявления биопленки.

Mohan и его коллеги (2008) изготовили три однокамерных медиатора без MFC из простых графитовых электродов с мембраной Nafion, а воздушный катод изготовлен в лаборатории с использованием «сложного» материала с надлежащим герметичным уплотнением для поддержания анаэробной микросреды в анодном отсеке. Аноды с переменным покрытием биопленкой, т.е. частично развитой биопленкой [Покрытие поверхности анода (ASC) <44%; 90 дней] и полностью сформировавшаяся биопленка [ASC <96%; 180 дней], размещенных отдельно в трех МФЦ и при одинаковых условиях эксплуатации, оценивалась производительность.Эксперимент проводился в присутствии синтетических сточных вод (DSW) и химических сточных вод (CW) в качестве субстратов, а в качестве биокатализатора использовались смешанные анаэробные консорциумы. Перед подачей pH сточных вод был доведен до pH 6. Ток (I) регистрировался с помощью цифрового мультиметра путем подключения 100 Ом в качестве внешнего сопротивления в разомкнутой цепи и контролировался подключением внешних сопротивлений (100–30000 Ом) с помощью Ящик переменного сопротивления для поляризации. Самоиммобилизованная биопленка, образующаяся на анодной поверхности топливного элемента, влияет как на производство биоэлектричества, так и на эффективность разложения субстрата ().

Выработка электроэнергии во время работы MFC с функцией времени (контроль, покрытие поверхности биопленкой, 0%; PDF, частично развитая биопленка, покрывающая ∼44% поверхности анода; FDB, полностью развитая биопленка, покрывающая ∼96% анода поверхностные; CW — химические сточные воды; DSW — расчетные синтетические сточные воды; работа MFC, pH 6 при 28 ° C) [ r ² , 0,9918]. ⁶⁶

Из этого видно, что потенциал выработки электроэнергии зависит от степени роста / покрытия биопленкой на поверхности анода топливного элемента.Производительность топливного элемента также зависит от природы сточных вод, которые использовались в качестве субстрата в MFC. Было обнаружено, что для CW поверх подложки DSWas были замечены значительно большие выходы мощности. Напряжение холостого хода (OCV) и ток оказались равными 0,258 В и 0,47 мА, соответственно, при 100 Ом внешнего сопротивления в присутствии DSW в качестве питания (1,67 кг ХПК / м ³ -день). Однако более высокие OCV 0,274 В и ток 0,52 мА на 100 Ом были зарегистрированы в присутствии CW в качестве питания (1.81 кг ХПК / м ³ сут). Длительные периоды времени составляли 59 ч и 71 час для DSW; CW соответственно. Частично иммобилизованная биопленка (PDB) показала сравнительно более высокие характеристики в отношении выходной мощности по сравнению с операцией управления-MFC. Наивысшие характеристики в отношении выходной мощности были отмечены для полностью иммобилизованной биопленки (FDB) по сравнению с соответствующими PDB и контрольными операциями. Максимальные зарегистрированные OCV и ток составляли 0,293 В, а 0,95 мА при 100 Ом было зарегистрировано в присутствии DSW в качестве источника питания.Однако при подаче CW по сравнению с DSW наблюдалась относительно более высокая выходная мощность. Интересно отметить, что после достижения максимального напряжения наблюдалось заметное падение разности потенциалов, что может быть связано с метаболической гибернацией. ⁶⁶

Эффект предварительной обработки и модификации поверхности

Обычно углеродная ткань или углеродная бумага являются дорогостоящими для MFC, поэтому был исследован альтернативный недорогой углеродный сетчатый материал, который является менее дорогой альтернативой этим материалам для материала анода в MFC.Предварительная обработка угольной сетки необходима для обеспечения подходящей производительности MFC. На первом этапе требуется нагрев угольной сетки в муфельной печи (450 ° C в течение 30 мин), что приводит к максимальной плотности мощности 922 мВт / м ² (46 Вт / м ³ ) с этим теплом. -обработанный анод, который производит на 3% больше мощности, чем сетчатый анод, очищенный ацетоном (893 мВт / м ² ; 45 Вт / м ³ ). Эта удельная мощность, получаемая при нагревании, всего лишь на 7% меньше, чем у углеродной ткани, обработанной при высокой температуре с помощью процесса газообразного аммиака (988 мВт / м ² ; 49 Вт / м ³ ).Когда угольная сетка обрабатывалась аммиачным газом, мощность увеличивалась до 1015 мВт / м ² (51 Вт / м ³ ). Следовательно, процесс очищенных или нагретых поверхностей показал снижение атомного отношения O / C, что указывало на удаление загрязняющих веществ, препятствующих передаче заряда. Наряду с этим обработка газообразным аммиаком также увеличивает атомное отношение N / C, что связано с функциональными группами, связанными с азотом, которые способствуют переносу электронов. Эти результаты показывают, что анод в MFC может быть получен из термообработанных углеродных сетчатых материалов, и, таким образом, стоимость также снижается.

Аноды с обработанной углеродной сеткой улучшили электрохимическую активность за счет окисления K ₄ Fe (CN) ₆ и обеспечили меньшую удельную мощность, чем углеродная ткань. Наблюдалась различная обработка анода, которая также уменьшалась в отношении O / C для нагрева, очистки и обработки газообразным аммиаком. Немаловажно и то, что изменение электрохимически активной площади поверхности увеличилось до 20 см. ² при очистке. Для дальнейшей термообработки или обработки аммиаком активная площадь увеличивается до 54–58 см ² , без разницы в плотности мощности, которую можно отнести к разнице в эффективной площади.Низкая стоимость и хорошие характеристики угольной сетки также обнадеживают, поскольку она позволяет близко размещать аноды с катодами. Близко расположенное расстояние между электродами из углеродной ткани в сочетании с использованием тканевого разделителя обеспечивает очень высокую объемную плотность мощности. Углеродная сетка может заменить угольную ткань в качестве анода, но использовать ее в качестве катода может быть невозможно. ⁶⁷

Фосфатный буфер может увеличить проводимость раствора, и, таким образом, обработка анода из углеродной ткани газообразным аммиаком значительно увеличила поверхностный заряд электрода, и, таким образом, характеристики MFC улучшились.Катод из углеродной ткани (0,5 мг / см ² ) содержал катализатор 2Pt и использовали четыре диффузионных слоя. Оба электрода имели площадь проекции 7 см. ² . Термогравиметрический анализатор (ТГА) использовался для обработки газообразного аммиака на углеродной ткани. Созданы однокамерные МТЭ с воздушным катодом с расстоянием между электродами 2 см. МФЦ инокулировали бытовыми сточными водами и питательным раствором фосфатного буфера. Подающий раствор заменяли, когда напряжение упало ниже 20 мВ.Напряжение ячейки на внешнем резисторе регистрировалось с помощью мультиметра с системой сбора данных. Было обнаружено, что максимальная выработка мощности была достигнута после 150 часов работы в присутствии необработанного анода из углеродной ткани. Однако в присутствии анода из углеродной ткани, обработанной аммиаком, требуется сравнительно меньше времени (60 ч) (показано на). При использовании анода, обработанного аммиаком, максимальная плотность мощности и объемная плотность мощности были зарегистрированы как 1970 мВт · м ^-2 и 115 Вт / м ³ соответственно.Колумбовая эффективность варьировалась от 30 до 60% (обработанный аммиаком) в зависимости от плотности тока со значениями на 20% выше, чем у необработанного анода и фосфатного буфера. Наряду с этим он также увеличил поверхностный заряд с 0,38 до 3,99 мэкв. ^-2 при pH 7. Это вызвано присутствием азотсодержащих поверхностных функциональных групп на поверхности углеродной ткани во время обработки аммонием. ⁶⁸

Обогащение смешанным раствором забуференной фосфатом питательной среды (50 мМ), содержащей 1 г / л ацетата натрия, с бытовыми сточными водами (50/50 об. / Об.) Для МФЦ с разными анодами.За каждым всплеском выработки электроэнергии следовала дозаправка реактора новым субстратом, что приводило к следующему циклу выработки электроэнергии. ⁶⁸

Обработка аммиаком будет дороже, если она будет применяться в больших масштабах. Обычно для увеличения выработки электроэнергии используются три различных метода лечения. Это щетки из углеродного волокна, пропитанные кислотой (CF-A), нагревательные (CF-H) и их комбинация (CF-AH). Был сконструирован однокамерный MFC, в котором катодом (CF-C) была углеродная ткань (30% влагостойкость), содержащая 0.35mg.m ^-2 Pt катализатор и 20% бытовых сточных вод были инокулированы MFC. Используя систему сбора данных и онлайн-мониторинг даты, напряжение внешнего сопротивления было собрано и записано с 30-минутным интервалом, и была измерена кривая поляризации. Поверхность углеродного волокна анализировали с помощью рентгеновских фотоэлектронных спектров.

Время задержки, обнаруженное для MFC с анодами, обработанными кислотой (CF-A) и термообработанными анодами (CF-H), составило 140 и 240 часов соответственно. Однако 200 ч лаг-фазы требуется как для контроля MFC (CF-C), так и для MFC, обработанных кислотой и термообработкой (CF-AH) ().Также обнаружено, что кислотная обработка чистым ацетоном (CF-A), термообработка (CF-H) и комбинированная обработка (CF-AH) увеличивали выход на 8%, 25% и 34% соответственно по сравнению с контролем. Однако самая высокая колумбовая эффективность 19,5% была получена при использовании обработки (CF-AH). На основе изотерм адсорбции БЭТ до обработки (контроля) измеренная площадь поверхности волокон на аноде составляла 7,11 м ² г ^-1 . Термическая обработка увеличила фактическую площадь поверхности в 6,94 раза до 49.3 м ² г ^-1 по сравнению с необработанными волокнами. Одна только кислотная обработка увеличивала площадь поверхности только на 32,5%, в то время как площадь поверхности анода, подвергнутого кислотной и термообработке, составляла 43,9 м ² г ^-1 . Увеличение площади поверхности в процессе термообработки связано с образованием трещин (). Обработка материалов из углеродного волокна простой кислотной и термической обработкой увеличила выработку электроэнергии на 34% с 1020 до 1370 мВт · м ^-2 . Кроме того, средние значения CE увеличились с 14.От 6% до 19,5% из-за увеличения плотности тока в результате уменьшения омического сопротивления. Однако одна только термообработка увеличила мощность на 15% по сравнению с контрольной углеродной сеткой. Принимая во внимание стоимость и сложность обработки, методы высокотемпературной обработки газообразного аммиака абсолютно не годятся для практического применения в будущем. ⁶⁹

Характеристики MFC с анодами кислотными (CF-A), горячими (CF-H) и обработанными кислотой и теплом (CF-AH) анодами по сравнению с контролем (CF-C): (A) производство напряжения, (B) плотность мощности и (C) кулоновская эффективность. ⁶⁹

Фотография углеродного волокна, полученная с помощью электронного микроскопа, до (A) и после термообработки (B). ⁶⁹

Для увеличения масштаба MFC важными факторами являются высокая удельная мощность, которая может быть получена за счет большой площади поверхности и пористой структуры, которая исследуется в ходе исследований. Аноды щеток были сделаны из углеродных волокон, отрезанных до заданной длины и намотанных с помощью промышленной щетки. Щетки представляют собой скрученный сердечник, состоящий из двух титановых проволок с расчетной площадью поверхности 0.22 м ² или 18200 м ² / м ³ , его объем для маленькой щетки (пористость 95%) и 1,06 м ² или 7170 м ² / м3 объем щетки для большой щетки ( Пористость 98%) щеточные аноды обрабатывались газообразным аммиаком, а в некоторых испытаниях — гладкими. Сегодня аноды из копировальной бумаги использовались для сравнения со щеточными анодами. Катоды были изготовлены путем нанесения платины (0,5 мг / см ² Pt) и четырех диффузионных слоев на 30 мас.% Влажной углеродной ткани, и в некоторых экспериментах катоды содержали 40% тетраметилфенилпорфирина кобальта (CoTMPP, 1.2 мг / см ² ) в качестве катализатора вместо Pt.

Для улучшения выработки электроэнергии в микробных топливных элементах (MFC) модификация поверхности анодных материалов является одним из наиболее важных факторов. Поскольку материал, используемый для анода, обычно является ограничивающим фактором при выработке энергии в MFC. Идеальные анодные материалы должны быть биосовместимыми, проводящими и химически стабильными. Благодаря своей проводимости и химической стабильности, анодные материалы на основе углерода широко используются, включая графит, активированный уголь, углеродную бумагу, активированное углеродное волокно, углеродную ткань, углеродные нанотрубки, угольную щетку и угольную сетку.Было сделано много проблем, чтобы изменить их поверхность, что привело к созданию более эффективных анодных материалов для выработки электроэнергии. В этом исследовании для увеличения удельной мощности мембраны пропитка азотной кислотой и обработка EDA использовались для модификации ACF (войлока из активированного углеродного волокна) в однокамерных микробных топливных элементах с воздушным катодом. Катод был изготовлен из копировальной бумаги с катализатором Pt (0,5 мг / см2) на обращенной к воде стороне и диффузионным слоем политетрафторэтилена (ПТФЭ) на обращенной к воздуху стороне.

Для исследования пруда осадок был собран из пруда возле университетского мегаполиса Южно-Китайского технологического университета и внесен в анодную камеру, которая представляла собой безмембранные однокамерные МФЦ с воздушным катодом.Когда напряжение снизилось до менее 0,05 В, раствор анодной камеры был заменен. Морфологию поверхности ACF-A, ACF-N и ACF-AT исследовали с помощью электродов сканирующего электронного микроскопа до и после инкубации. Измерения XPS выполняли на спектрометре Axis Ultra DLD, а электродные потенциалы и напряжение ячейки регистрировали с помощью мультиметра с системой сбора данных.

Время запуска для получения 0,42 В составляло 216 часов для MFC-N с анодом, обработанным EDA, и 240 часов для MFC-A с анодом, обработанным кислотой.Управляющему MFC потребовалось 440 ч для достижения максимально повторяемых напряжений. Время достижения максимальных повторяемых напряжений MFC-A и MFC-N было сокращено на 45% и 51%, а максимальная удельная мощность обоих была больше, чем у управляющего MFC. (1304 мВт / м ² ). Кислотная обработка дала удельную мощность 2066 мВт / м ² , что на 58% больше, чем у контроля, а обработка EDA увеличила удельную мощность на 25%, достигнув 1641 мВт / м ² . Таким образом, можно сделать вывод, что безмембранный однокамерный микробный топливный элемент с воздушным катодом может улучшить максимальную плотность мощности на 25% и 58% и, таким образом, сократить время запуска на 51% и 45%, соответственно, с использованием модифицированной поверхности. и немодифицированные аноды. ⁷⁰

Различные электроды

Logan et al. (2007) сообщили о двух типах однокамерных MFC для изучения выработки энергии с использованием щеточных электродов MFC в форме куба (C-MFC) и MFC бутылочного типа, содержащих односторонний порт (B-MFC). Напряжение (В) на внешнем резисторе (1000 Ом, если не указано иное) в цепи MFC контролировалось с 30-минутными интервалами с использованием мультиметра, и рассчитывались ток (I), мощность (P) и колумбический КПД. Максимальная мощность, производимая C-MFC с щеточными анодами, составляла 2400 мВт / м ² при плотности тока 0.82 мА / см ² . Однако B-MFC производили до 1430 мВт / м ² (2,3 Вт / м ³ ). Сообщалось, что мощность, полученная от C-MFC, показывает более высокую удельную мощность по отношению к предполагаемой площади поверхности электрода (катода). Однако 1970 мВт / м ² было получено с использованием меньшего реактора кубического типа (объем 14 мл), который имел меньшее расстояние между электродами (2 см), чем использованный здесь (4 см). Из вышеизложенного наблюдения можно сделать вывод, что щеточные аноды с большой площадью поверхности и пористой структурой могут обеспечивать высокую плотность мощности. ⁷¹

Был синтезирован уникальный наноструктурированный композит полианилин (ПАНИ) / мезопористый TiO ₂ , который использовался в качестве анода в микробных топливных элементах (МТЭ) E. coli . Полианилин (ПАНИ) — популярный проводящий полимер благодаря простому процессу синтеза, хорошей электропроводности и устойчивости к окружающей среде. Также сообщалось, что благоприятная наноструктура композитного анода из углеродных нанотрубок / PANI улучшает характеристики MFC, особенно удельную мощность.Природа каталитического механизма анода MFC включает не только биокаталитический, но и электрокаталитический процесс. Оптимальная наноструктура с высокой удельной поверхностью, благоприятная для обоих каталитических процессов, может сыграть решающую роль в улучшении плотности мощности MFC. Синтезирован новый мезопористый электродный материал TiO ₂ с равномерным распределением нанопор и высокой удельной поверхностью. В данной работе мы используем этот материал для создания уникального наноструктурированного композита ПАНИ / TiO ₂ для анода МТЦ.Оптимальный композит используется в МФЦ Escherichia coli. ⁷²

Плотность упаковки анодов в микробных топливных элементах (MFC) является важным параметром для максимальной выходной мощности. В связи с этим были изучены четыре различных анода щеток из графитового волокна с точки зрения длины углеродного волокна (диаметра щетки), проводного токосъемника и количества щеток, подключенных параллельно. Отношение большой площади поверхности анода к площади катода экзоэлектрогенной биопленки важно для максимизации выработки энергии.Однако главной целью было минимизировать размеры анода, чтобы снизить материальные затраты. Лучшее принятие конфигурации щеток (количества и диаметров) и количества токосъемников приведет к лучшему проектированию более крупных реакторов, что позволит более оптимально использовать материалы. Кроме того, это также снижает стоимость реактора.

Логан (2010) сконструировал однокамерные МТЭ с воздушным катодом, в которых анод обрабатывали при 450 ° C в течение 30 минут перед размещением горизонтально в цилиндрической камере. ⁷³ Расстояние между электродами было установлено на 5 мм, измеренное от переднего конца щеточного анода до внутренней поверхности катода. И четыре различных конфигурации реактора; а именно (толщина С1, С1, С3 и С6) были использованы для сравнения общих характеристик и удельной мощности при различных условиях анода. С1 состоит из одной анодной щетки диаметром 25 мм, изготовленной из двух толстых титановых проволок (длина = 60 мм, диаметр = 1,5 мм, калибр 15, марка № 2; углеродное волокно). Для остальных трех анодов использовалась более тонкая титановая проволока диаметром 0 мм.8 мм (20 калибр). Множественные конфигурации анодов были также испытаны с использованием трех щеточных анодов, каждый диаметром 12 мм (C3,), или шести щеток диаметром 8 мм каждая (C6,). Аноды C3 и C6 были соединены снаружи одним медным проводом. Воздушные катоды (проектируемая площадь поверхности 7 см ² , удельная поверхность катода 25 м ² / м ³ ), которые были влажной (30%) углеродной тканью (Тип B-1B, E- ТЭК). Вышеупомянутый катод был покрыт углеродной сажей и платиной (0.5 мг Pt / см ( ² ) с использованием связующего нафиона, которое использовали на обращенной к электролиту стороне.

Основной слой сажи и четыре диффузионных слоя ПТФЭ были помещены на обращенную к воздуху сторону с электролитом из фосфатного буферного питательного раствора. Кривые поляризации и плотности мощности получали путем изменения внешнего сопротивления (от 10 до 1000 Ом) и выполнения трех периодических циклов с подпиткой при каждом сопротивлении биопленки для обеспечения воспроизводимой выходной мощности. ⁷⁴ Два типа экспериментов были проведены после начальных испытаний поляризации, упомянутых как отключение щеточного анода и удаление щеточного анода.Ток (I, мА) рассчитывали в соответствии с законом Ома, а химическую потребность в кислороде (ХПК, мг / л) измеряли стандартными методами. Удаление ХПК за отдельный цикл составило более 90% для всех конфигураций и сопротивлений. Когда щетки были отключены, снижение мощности, по-видимому, произошло из-за ограниченной способности меньшего количества анодов выдерживать максимальный ток, который по сравнению со всеми подключенными щетками и удалением ХПК в среднем составлял 94 ± 2% для всех установок. Удаление ХПК обычно составляет> 90% для МФЦ со щеточными анодами при использовании ацетата.Было произведено несколько анодов с угольными щетками (1250 мВт / м, ² ), удельная мощность почти такая же, как и для систем с одной щеткой (1150 ± 40 мВт / м ² ), несмотря на большие различия в общей площади поверхности анодных щеток. Таким образом, использование большего количества проводов (токоприемников) с большим количеством анодов снижает выработку электроэнергии. Более тонкий Ti улучшает характеристики MFC и, таким образом, снижает материальные затраты на Ti более чем на 70% (по весу). В целом, анодное покрытие катода было наиболее важной проблемой с точки зрения выработки энергии, поскольку удаление анодов в многоанодных системах, которые привело к снижению мощности. ⁷⁵

Проводящие полимеры в последнее время используются для улучшения характеристик МФЦ. Он содержит сопряженную систему двойных связей. Поли (3,4-этилендиокситиофен) (ПЕДОТ) является наиболее распространенным проводящим полимером, поскольку он является наиболее проводящим и стабильным полимером. Баяцармади и его коллеги (2016) сконструировали электрод, на котором графитовая бумага (Fuel Cell Earth) была покрыта PEDOT с использованием вакуумной парофазной полимеризации (VPP). Вышеупомянутый процесс нанесения покрытия проводили при 45 мбар в течение 1 часа.Однако синяя пленка ПЭДОТ была видна невооруженным глазом. Морфологический анализ электрода проводили методом сканирующей электронной микроскопии (). Было обнаружено, что сплошной тонкий слой PEDOT поверх пористой графитовой подложки был четко виден. Было исследовано, что более высокое напряжение, максимальная плотность мощности и стабильность были обнаружены при использовании PEDOT, нанесенного на графитовые электроды. ⁷⁶

СЭМ-изображение графитовой бумаги, покрытой PEDOT с использованием вакуумной парофазной полимеризации. ⁷⁶

Thesuparungsikul et al. (2012) разработали электроды на основе углеродных нанотрубок (УНТ) для улучшения характеристик MFC с точки зрения выработки электроэнергии. В этом эксперименте из многослойных углеродных нанотрубок (MWCNT) с карбоксильными группами были изготовлены электроды для однокамерных MFC с воздушным катодом. Морфология, электропроводность и удельная поверхность использовались как ключевые параметры для оценки качества электродов. Вышеуказанные параметры были измерены с помощью автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа, четырехзондового метода и метода Брунауэра-Эммерра-Теллера соответственно.Характеристики MFC, оснащенных электродами на основе MWCNT, были определены как идеальные кандидаты для замены традиционного углеродного материала, используемого для электродов MFC. ⁷⁷ Kong et al. (2016) разработали экономичный и эффективный электрохимический катализатор для электрода топливных элементов. Для симметричных твердооксидных топливных элементов (SSOFC) был синтезирован новый электрод La _0,9 Ca _0,1 Fe _0,9 Nb _0,1 O _3-∂ (LCFNb), имеющий хорошую потенциальную возможность.Наблюдается, что электролит Sc _{0,2 ​​} Zr _0,8 O _2-∂ (SSZ) поддерживается симметричными ячейками с пропитанными электродами LCFNb и LCFNb / SDC (Ce _0,8 Sm _{0,2 ​​} O _2-∂ ). показали относительно высокую выходную мощность при максимальной плотности мощности (MPD). Максимальная выходная мощность и MPD составили 392 и 528,6 мВт / см ^-2 при 850 ° C в сухом H ₂ , соответственно, что указывает на превосходную электрокаталитическую активность LCFNb как в отношении окисления водорода, так и восстановления кислорода.Интересно отметить, что MPD композитных электродов LCFNb / SDC в присутствии CO и синтез-газа (CO: H ₂ 1: 1) были почти идентичны в присутствии H ₂ . Таким образом, подразумевается, что материал LCFNb показал каталитическую активность, аналогичную монооксиду углерода, по сравнению с водородом. ⁷⁸

Заключение

Производство электроэнергии с помощью MFC является многообещающей технологией, которая привлекла большое внимание исследователей во всем мире. Однако для достижения стабильной выходной мощности требуется множество технологических усовершенствований.Микроорганизмы и электрод являются основными факторами, которые в основном влияют на стоимость и производительность МФЦ. Правильная оптимизация вышеперечисленных факторов может увеличить применение МФЦ для коммерциализации. Следовательно, необходимы интенсивные исследования оптимизированных микроорганизмов и благородных электродов, чтобы упростить этапы ограничения скорости, которые отвечают за повышенный более высокий выходной ток. Большая часть литературы в последнее время сосредоточена на улучшении характеристик MFC, главным образом на конфигурациях реакторов и оптимизации рабочих условий.Однако ограниченные исследования сосредоточены на оптимизированных микроорганизмах и электродах MFC. Можно сделать вывод, что коммерческое применение MFC может быть расширено за счет оптимизации микроорганизмов и изобретения нового электрода, который обеспечит многообещающий вариант для рентабельного производства биоэлектричества с помощью MFC.

Соответствие этическим стандартам

Эта статья не содержит исследований с участием людей или животных, выполненных кем-либо из авторов.

Раскрытие информации о потенциальных конфликтах интересов

О потенциальных конфликтах интересов не сообщалось.

Благодарности

Авторы выражают признательность доктору Гаураву Гупте, Университет Манитобы, Канада, за редактирование этой рукописи на английском языке.

Финансирование

Этот материал основан на работе, поддержанной Национальным технологическим институтом, Агартала, Индия. Авторы хотели бы поблагодарить Национальный технологический институт, Агартала, Министерство человеческих ресурсов и развития, Правительство Индии за стипендию.

Ссылки