Определена и сопоставлена мощность биотопливных элементов на основе бактерий Clostridium acetobutylicum штамма VKPM-B-4786. В работе использовали макет двухкамерного биотопливного элемента из оргстекла, состоящего из герметично закрывающейся анодной и аэробной катодной камер. Доступ к анолиту биотопливного элемента в ходе его непрерывной работы, без нарушения стерильности и анаэробности содержимого (для отбора проб и внесения субстратов и биоагентов), осуществляли через специальную резиновую заглушку в боковой части анодной камеры. В качестве электродов использовали углеродную ткань УРАЛ Т-22Р А (ОАО «СветлогорскХимволокно», Беларусь). Анолитом в биотопливных элементах служили картофельная среда, жидкая среда для клостридий [8], модельная сточная вода с добавлением различных субстратов и отходов (крахмал, пептон, глюкоза, целлюлоза, берёзовые опилки). Полученные экспериментальные данные позволили выстроить испытуемые среды с соответствующими субстратами в следующий ряд (по величине мощности, генерируемой на них Cl. acetobutylicum): жидкая среда для клостридий (10,4±1,2 мкВт/см²) > картофельная среда (8,7±0,9 мкВт/см²) > берёзовые опилки (6,2±0,7 мкВт/см²) > целлюлоза (2,3±0,3 мкВт/см²) > пептон (2,1±0,2 мкВт/см²) > крахмал (1,1±0,1 мкВт/см²) > глюкоза (0,3±0,09 мкВт/см²). Генерирование электричества в биотопливных элементах сопровождалось приростом численности клеток Cl. acetobutylicum. Результаты опытов демонстрируют принципиальную возможность генерирования электричества в биотопливных элементах производственным штаммом Cl. acetobutylicum VKPM-B-4786 и позволяют рекомендовать использование этого штамма для получения электричества в технологии биотопливных элементов при утилизации отходов производства картофеля и переработки древесины.

Горбунова Юлия Олеговна, лаборант-исследователь, Иркутский государственный университет, Россия, 664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1, тел.: (3952) 34–34–37, e-mail: iuliia_gorbunova_93@mail.ru 

Жданова Галина Олеговна, научный сотрудник, Иркутский государственный университет, Россия, 664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1, тел.: (3952) 34–34–37, e-mail: zhdanova86@yandex.ru 

Цыренов Владимир Жигжитович, доктор биологических наук, профессор, Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, Россия, Республика Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, д. 40В, стр. 1, тел.: (3012)43–14–15, (3012)41–71–50, e-mail: vtsyrenov@gmail.com 

Стом Дэвард Иосифович, доктор биологических наук, профессор, зав. лабораторией, Иркутский государственный университет, Россия, 664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1, профессор, Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, главный научный сотрудник, Байкальский музей ИНЦ СО РАН, Россия, 664520, п. Листвянка, ул. Академическая, д. 1, тел.: (3952) 34–34–37, e-mail: stomd@mail.ru 

Хрони Михаил Эдуардович, студент, Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, тел.: (3952) 40–51–06, e-mail: ya.misha20122@yandex.ru 

Толстой Михаил Юрьевич, кандидат технических наук, профессор, зав. кафедрой, директор инновационного центра «Энергоэффективность» ИРНИТУ, Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, тел.: (3952) 40-51-43, (3952) 40-51-42, e-mail: tolstoi@istu.edu 

Рябчикова Ирина Алексеевна, кандидат биологических наук, доцент, Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, 664074 г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, тел.: (3952) 40–51–06, e-mail: rjabchik@bk.ru 

Фиалков Владимир Абрамович, кандидат географических наук, ведущий научный сотрудник, советник председателя СО РАН, Байкальский музей ИНЦ СО РАН, Россия, 664520, пос. Листвянка, ул. Академическая, 1, тел.: (3952) 45–31–46, e-mail: fva@isc.irc.ru 

Купчинский Александр Борисович, кандидат биологических наук, Вр. и. о директора Байкальский музей ИНЦ СО РАН, Россия, 664520, пос. Листвянка, ул. Академическая, 1, тел.: (3952) 45–31–46, e-mail: albor67@mail.ru 

Санкет Гоел, доктор наук, заведующий кафедрой, Институт технологии и науки Бирла Пилани, Хайдерабад, Индия, тел.: 040–66303686, e-mail: sgoel@hyderabad.bits-pilani.ac.in

Clostridium аcetobutylicum как биоагент в биотопливных элементах / Ю. О. Горбунова, В. Ж. Цыренов, Г. О. Жданова, Д. И. Стом, М. Э. Хрони, М. Ю. Толстой, И. А. Рябчикова, В. А. Фиалков, А.Б.Купчинский, С. Гоел // Известия Иркутского государственного университета. Серия Биология. Экология. 2018. Т. 24. С. 16–24. https://doi.org/10.26516/2073-3372.2018.24.16

биотопливные элементы, Clostridium аcetobutylicum, электрогенная активность, биоагент

Биоэлектрохимический элемент / А. Ф. Лашин, Н. Д. Борохоев, М. С. Красавцева, Д. И. Стом, Г. О. Жданова, М. Ю. Толстой // Заявка № 2016127167(042524) от 05.07.2016. Патент (полезная модель) РФ № 170868 от 26.12.2016.

Внеклеточная гликозилгидролазная активность клостридий, образующих ацетон, бутанол и этанол / О. В. Березина, С. П. Синеокий, Г. А. Великодворская, B. Шварц, В. В. Зверлов // Прикладная биохимия и микробиология. 2008. Т. 44, С. 49–55.

Active sludge and strains isolated from it as bioagents in biofuel cells / D. I. Stom, E. Yu. Konovalova, G. O. Zhdanova, M. Yu. Tolstoy, O. F. Vyatchina // SGEM2017 Conf. Proc. 2017. Vol. 17, N 42. P. 19–26. https://doi.org/10.5593/sgem2017/42/S17.003

Biological butanol production from microalgae-based biodiesel residues by Clostridium acetobutylicum / Cheng H.-H., Whang L.-M., Chan K.-C., Chung M.-C., Wu S.-H., Liu C.-P., Tien S.-Y., Chen S.-Y., Chang J.-S., Lee W.-J. // Bioresource Technology. 2015. Vol. 184. P. 379–385.

Liu X.W., Li W.W., Yu H.Q. Cathodic catalysts in bioelectrochemical systems for energy recovery from wastewater. Chem. Soc. Rev. 2014. Vol. 43. P. 7718–7745.

Methods in Microbiology / R. Grigorova, J. R. Norris (eds.). 1990. Vol. 22. 618 р. 

Microbial fuel cells: methodology and technology / B. E. Logan, P. Aelterman, B. Hamelers, R. Rozendal, U. Schröer, J. Keller, S. Freguia, W. Verstraete, K. Rabaey // Environ. Sci. Technol. 2006. Vol. 40, P. 5181–5192.

Oil palm empty fruit bunch as alternative substrate for acetone-butanol-ethanol production by Clostridium butyricum EB6 / M. F. Ibrahim, S. Abd-Aziz, M. N. Razak, L. Y. Phang, M. A. Hassan // Appl. Biochem. Biotechnol. 2012. Vol. 166. P. 1615–1625.

Paper mill sludge as a renewable substrate for the production of acetone-butanol-ethanol using Clostridium sporogenes NCIM 2337 / H. Gogoi, V. Nirosha, A. Jayakumar, K. Prabhu, M. Maitra, R. Panjanathan // Energy Sources Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. 2018. Vol. 40, N 1. P. 39–44. https://doi.org/10.1080/15567036.2017.1405107

Spiegelman D., Whissell G., Greer C. W. A survey of the methods for the characterization of microbial consortia and communities. Can. J. Microbiol. 2005. Vol. 51, P. 355–386.