Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe jako zintegrowana technologia wytwarzania energii elektrycznej w oczyszczalniach ścieków

Piotrowska Beata

Technologia Wody

|

2019

|

Nr 2 (64)

40--43

PL

W artykule przybliżono zagadnienia związane z mikrobiologicznymi ogniwami paliwowymi (Microbial Fuel Cells – MFC). Przedstawiono budowę i zasadę ich działania przy uwzględnieniu podstawowych konfiguracji układów. Podano główne parametry wykorzystywane do oceny efektywności MFC. Odnosząc się do dotychczas publikowanych danych, opisano działania podejmowane celem zwiększenia wydajności energetycznej MFC.

EN

The article presents issues related to Microbial Fuel Cells – MFCs. The construction and the principle of their operation were presented, taking into account the basic configuration of the system. The main parameters used to assess MFC efficiency were described. Referring to the previously published data, the activities undertaken to increase the efficiency of the MFC have been defined.

2

Porównanie skuteczności elektroutleniania w mikrobiologicznym ogniwie paliwowym z katalizatorem stalowym i napowietrzania w oczyszczaniu ścieków

Włodarczyk B., Włodarczyk P. P.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 2

189--198

PL

Technologia mikrobiologicznych ogniw paliwowych (MFC - microbial fuel cell), pozwalająca na bezpośrednią produkcję energii elektrycznej z surowców biodegradowalnych, może stanowić przyszłość nie tylko wytwarzania energii, ale także technologii oczyszczania ścieków. Istotną cechą tej technologii jest uzyskanie ogniw o bardzo niskich kosztach inwestycyjnych. W wysokowydajnych ogniwach paliwowych ze względu na znakomite własności katalityczne jako katalizator stosowana jest platyna. Ze względu na koszty w mikrobiologicznych ogniwach paliwowych najczęściej stosuje się elektrody węglowe lub węglowe z 1% udziałem Pt. Praca przedstawia analizę możliwości wykorzystania stali jako katalizatora elektrody paliwowej w mikrobiologicznych ogniwach paliwowych. Pomiary objęły porównanie zmian stężenia ChZT, NH+4 oraz NO-3 w reaktorze bez napowietrzania, z napowietrzaniem i przy wykorzystaniu mikrobiologicznego ogniwa paliwowego. Wykazano, że katalizator stalowy może stanowić alternatywę dla katalizatorów węglowych. Czas redukcji ChZT przy wykorzystaniu mikrobiologicznego ogniwa paliwowego z katalizatorem stalowym zbliżony jest do czasu redukcji przy napowietrzaniu. Charakterystyka krzywej dla napowietrzania jest jednak bardziej korzystna dla procesu oczyszczania ścieków. Uzyskiwana gęstość prądu wynosiła ok. 0,17 mA/cm2. Przeprowadzone pomiary wykazały, że mikrobiologiczne ogniwa paliwowe z katalizatorem stalowym mogą przyczynić się do rozwoju odnawialnych źródeł energii przy jednoczesnym wykorzystaniu ich do oczyszczania ścieków lub wspomagania ich oczyszczania.

EN

Technology of microbial fuel cells (MFC), allowing for the direct production of electricity from biodegradable materials can provide the future of not only energy production, but also wastewater treatment technologies. The fuel for microbial fuel cells can be every source of biodegradable organic matter. Furthermore, these cells can be easily scaled from centimetres to cubic meters. In addition, microbial fuel cells allow for their installation at the site of waste generation, and therefore reducing transport costs, while reducing the space occupied by the infrastructure used for the transfer, storage and disposal of waste. They can provide the acquisition of electricity enabling partial independence from the outside supplier. An important feature of this technology is to provide cells with very low investment costs. In high efficiency fuel cells - because of its excellent catalytic properties - platinum is used as the catalyst. Due to the costs of microbial fuel cells, carbon (or carbon with 1% of Pt) electrodes are most common. The paper presents an analysis of the possibilities of using stainless steel as the fuel electrode catalyst in microbial fuel cells. The most important parameters of microbial fuel cells are the efficiency of wastewater treatment and the current density. The element that can increase both these parameters is the use of a suitable catalyst for the anode. The catalyst should have high catalytic activity and low price. It is therefore necessary to search for materials that meet both of these criteria. The presented measurements include a comparison of changes in the concentration of CODCOD, NH+4 and NO-3 in the reactor without aeration, with aeration and with using a microbial fuel cell. It has been shown that the steel catalyst may be an alternative for carbon catalysts. The reduction time for COD with the use of microbial fuel cell with the steel catalyst is similar to the reduction time with aeration. However, the characteristics of the curve for aeration is more advantageous for the wastewater treatment process. The obtained current density was approx. 0.17 mA/cm2. The measurements showed that microbial fuel cells with steel catalyst may contribute to the development of renewable energy sources while being used for wastewater treatment plant or assisting their purification.

3

Xylose substrate as the only nutrient in the operation of microbial fuel cells

Vajda B., Nemestothy N., Bakonyi P., Bélafi-Bakó K.

Environment Protection Engineering

|

2014

|

Vol. 40, nr 2

131--141

EN

Microbial fuel cells are bioelectrochemical devices converting chemical energy of organic compounds (i.e. biomass) into electrical energy by catalytic reactions of microbes under anaerobic conditions. The operation of two-chamber microbial fuel cells by Shewanella putrefaciens and mesophilic anaerobic sludge was studied comparatively, using xylose and glucose as solo substrates during the experiments. It was found that higher electric power was generated by the multicultural system than by the monoculture.

4

Jeszcze jedna funkcja mikrobiologicznych ogniw paliwowych w oczyszczaniu ścieków: wytwarzanie wody o wysokiej jakości

He Z.

Chemik

|

2012

|

Vol. 66, nr 1

3-10

PL

Zrównoważona technologia oczyszczania ścieków powinna skutecznie obniżać stężenie zanieczyszczeń, odzyskiwać energię i minimalizować zrzut cieczy. Potencjalnym kandydatem na taką technologię jest mikrobiologiczne ogniwo paliwowe (MFC - ang. Microbial Fuel Cell), które może wytwarzać bioelektryczność bezpośrednio z oczyszczania ścieków. Jednak oczyszczony ściek z MFC nie jest ponownie wykorzystywany z powodu niezadowalającej jakości wody. Do wytwarzania wody o wysokiej jakości za pomocą MFC zaproponowaliśmy i zbadaliśmy dwie metody wykorzystujące zintegrowane technologie membranowe. W szczególności osmotyczne MFC, w których wykorzystuje się osmozę wymuszoną (ang. forward osmosis) i MFC, okazały się wykonalne w badaniach na skalę laboratoryjną. Nowa funkcja polegająca na wytwarzaniu wody o wysokiej jakości, choć nadal stanowiąca duże wyzwanie, czyni z MFC obiecującą metodę ekologicznie zrównoważonego oczyszczania ścieków.

EN

A sustainable wastewater treatment technology should effectively reduce contaminant concentration, recovery energy contents and minimize liquid discharge. A potential candidate for such a technology is a microbial fuel cell (MFC) that can produce bioelectricity directly from wastewater treatment. However, the treated effluent from MFCs is not reused because of unsatisfied water quality. To produce high-quality water using MFCs, we proposed and studied two approaches with integrated membrane technologies. Especially, the osmotic MFCs that take advantage of both forward osmosis and MFCs have been proven feasible with bench-scale studies. The new function of producing high-quality water, although still very challengeable, will make MFCs a promising approach for sustainable wastewater treatment.

5

Different types of energy conversion for biohydrogen production processes

Kuzminskiy Y., Shchurska K., Samarukha I., Łagód G.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 2

389--394

EN

Increased environmental problems as well as growing fuel and energy demand encourage the international community to effectively search for new energy technologies that would ensure an acceptable level of pollution and, simultaneously, would not limit economical growth. The key position in solving this problem is occupied by hydrogen energy, ie hydrogen production and use of fuel cells in industry, construction, transportation, housing and other sectors of the economy. So it is possible to say that hydrogen becomes a promising alternative energy carrier to fossil fuels, since it is clean, renewable, contains high energy content and does not contribute to greenhouse effect. Biological hydrogen production is one of the most challenging areas of technology development for sustainable generation of gaseous energy. The present study critically updates various biohydrogenation processes with special references to their advantages and disadvantages. Different approaches towards improvement of the bioprocesses are also outlined. The presented study reviews biohydrogen systems, molecular and genetic aspects of hydrogen production and technologies of biohydrogen production.

PL

Narastające problemy środowiskowe, a także wzrastające zapotrzebowanie na energię oraz jej nośniki w postaci paliw zmuszają do wzmożonych badań nad nowymi technologiami energetycznymi. Technologie takie z jednej strony powinny zapewnić akceptowalny poziom emisji zanieczyszczeń, z drugiej zaś nie ograniczać jednocześnie wzrostu ekonomicznego. Jednym z kluczowych sposobów rozwiązania problemów energetycznych wydaje się wykorzystanie wodoru jako nośnika energii. W powiązaniu z tym zagadnieniem rozważane są kwestie odnoszące się do produkcji wodoru oraz wykorzystania zawierających go ogniw paliwowych w przemyśle, budownictwie, transporcie, gospodarstwach domowych oraz wielu innych sektorach gospodarki. Wodór staje się obiecującym alternatywnym nośnikiem energii, zdolnym w przyszłości zastąpić paliwa kopalne z uwagi na swój wysoki potencjał energetyczny, odnawialność oraz „czystość” generowanej energii, której wykorzystanie nie powoduje efektu cieplarnianego. Produkcja wodoru za pomocą metod biologicznych jest jednym z obszarów rozwoju technologii, szczególnie ważnym w kontekście zrównoważonej produkcji energii. Prezentowane opracowanie zawiera przegląd ważniejszych metod i procesów biologicznych, umożliwiających produkcję wodoru, korzystających z różnych mechanizmów konwersji energii. W pracy przedstawiono różne podejścia mające na celu udoskonalenie wspomnianych biotechnologii, omówiono również molekularne i genetyczne aspekty produkcji wodoru.