Pufriranje pH: ohranjanje "cone udobja" mikroorganizmov
Med temno fermentacijo nenehno nastajanje organskih kislin vodi do stalnega zniževanja pH vrednosti (merilo kislosti) fermentacijskega okolja, zaradi česar postaja vse bolj kislo. Večina mikroorganizmov,-ki proizvajajo vodik, je zelo občutljivih na kisla okolja in prenizek pH lahko resno vpliva na njihovo fiziološko aktivnost.
Biooglje, zlasti biooglje, izdelano iz določenih surovin (kot je slama,-bogata z minerali), vsebuje nekaj alkalnih snovi (kot sta kalijev karbonat in kalcijev karbonat). Te snovi lahko nevtralizirajo kisline, ki nastanejo med fermentacijo, delujejo kot pH pufer, se upirajo drastičnim spremembam pH in si prizadevajo vzdrževati fermentacijsko okolje v območju pH, ki je relativno prijazno do mikroorganizmov. To je ključnega pomena za ohranjanje mikrobne aktivnosti.
Nasvet: pH je merilo kislosti in alkalnosti; 7 je nevtralen, pod 7 kislo, nad 7 pa bazično. Pufriranje se nanaša na sposobnost vzdrževanja razmeroma stabilnega pH.
Adsorpcija zaviralcev: Odstranjevanje "škodljivih odpadkov"
Porozna struktura in velika specifična površina biooglja dajeta odlične adsorpcijske sposobnosti. Tako kot aktivno oglje lahko na svojo površino in pore adsorbira stranske produkte presnove, ki se kopičijo v fermentacijski brozgi in so strupeni za mikroorganizme (kot so prekomerne količine organskih kislin in etanola).
Na ta način lahko biooglje učinkovito zmanjša prosto koncentracijo teh inhibitorjev v fermentacijski brozgi, s čimer zmanjša njihovo neposredno toksičnost za mikroorganizme in ublaži učinke zaviranja produkta.
Nasvet: Adsorpcija se nanaša na pojav, ko se snov (kot je inhibitor) pritrdi na površino druge snovi (kot je biooglje).
Imobilizacija mikrobov: Zagotavljanje "mesta naselitve"
Poleg adsorpcije je hrapava in porozna površina biooglja idealno mesto za pritrditev mikroorganizmov. Na biooglje se lahko »naselijo« mikroorganizmi, ki tvorijo biofilm. V primerjavi z mikroorganizmi, ki "plavajo" v tekočini, imajo biofilmske skupnosti, ki nastanejo zaradi pritrjene rasti, običajno močnejšo organizacijo in toleranco na zunanje okoljske obremenitve (kot so visoke koncentracije inhibitorjev).
Z zagotavljanjem teh "naselitvenih mest" biooglje pomaga mikroorganizmom, da se bolje prilagodijo in uprejo neugodnim okoljem, ohranja večjo biomaso in aktivnost ter tako spodbuja stabilen napredek procesa proizvodnje vodika. To imenujemo mikrobna imobilizacija ali celična kolonizacija.
