عنوان مقاله :
بررسي تأثير دبي ورودي و غلظت NaCl بر راندمان ميكروپيل سوختي ميكروبي
عنوان به زبان ديگر :
The Effect of Feed Volumetric Flow Rate and NaCl Concentration on Microbial Fuel Cell Efficiency
پديد آورندگان :
ميراوليائي، محمدرضا دانشگاه شهيد باهنر كرمان - دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي شيمي، كرمان، ايران , رجبي زاده، كامياب دانشگاه شهيد باهنر كرمان - دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي شيمي، كرمان، ايران , سميعي، محمدسميع دانشگاه شهيد باهنر كرمان - دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي شيمي، كرمان، ايران
كليدواژه :
NaC , پيل سوختي ميكروبي , توليد جريان الكتريسيته , دبي ورودي
چكيده فارسي :
مقدمه: پيل سوختي ميكروبي دستگاهي الكتروشيميايي است كه با استفاده از ميكروارگانيسم‌ها، انرژي شيميايي موجود در سوخت‌هاي زيستي را به انرژي الكتريكي تبديل مي‌نمايد. يكي از موارد بسيار مهم در عملكرد پيل‌ها‌ي سوختي ميكروبي، غلبه بر مقاومت‌هاي داخلي پيل است. هدف مطالعه حاضر بررسي اثر دبي ورودي و غلظت‌هاي مختلف NaCl بر عملكرد پيل سوختي ميكروبي مي‌باشد.
روش‌ها: در اين تحقيق آزمايشگاهي، دبي 1 و 2 ميلي‌ليتر بر دقيقه و همچنين غلظت‌هاي 0/1، 0/5 و 1 مولار از NaCl انتخاب شدند. همچنين در اين مطالعه از سه راكتور پيوسته، كه هر كدام داراي سه قسمت اصلي آند، كاتد و غشا پليمري است، جهت بررسي اثر عوامل بالا استفاده شد. جنس آند و كاتد، ميله كربني و جنس غشاي پليمري، نافيون 117 بود.
نتا‌يج: در دبي mL/min 1 و غلظت 0/5 مولار NaCl نسبت به ديگر غلظت‌ها، ميكروپيل بهترين عملكرد را نشان داد. در صورتي كه در دبي mL/min 2، بهترين عملكرد پيل مربوط به غلظت 1 مولار NaCl بود. با تغيير دبي، زمان ماند و با تغيير غلظت به دليل تغيير هدايت الكتروليت، مقاومت داخلي پيل و همچنين راندمان فرآيند تغيير كرد. تغيير هدايت الكتروليت به تنهايي باعث كاهش مقاومت دروني پيل نشد. تغييرات دبي نيز نشان داد كه صرف افزايش زمان ماند، راندمان را بالاتر نمي‌برد. بحث و نتيجه‌گيري: براي عملكرد پيل در حالت بهينه، هم تغيير الكتروليت و هم تغيير زمان ماند بايد در نظر گرفته شود.
چكيده لاتين :
Background: Microbial fuel cell (MFC) is an electrochemical device which uses
microorganisms to convert chemical energy of bio-fuel to electrical energy. One of the most
important issues in the performance of microbial fuel cells is overcoming the internal
resistance of the cell. The purpose of this study is to investigate the effect of inlet discharge
and different concentrations of NaCl on microbial fuel cell performance.
Methods: In this experimental study, 1 and 2 mL/min discharges as well as concentrations of
0.1, 0.5, and 1 M of NaCl were selected. We also used three continuous reactors, each with
three main parts of anodes, cathodes, and polymer membranes, to investigate the effect of the
above factors. The anode and cathode were carbon rods and the polymer membrane was
Nafion 117.
Results: Compared to other concentrations, in 1 mL/min volumetric flow of feed and 0.5 M
of NaCl concentration, MFC showed the best performance. However, in 2 mL/min volumetric
flow, the best operation of MFC was in 1 M concentration of NaCl. With the change in
discharge, the retention time changed, and with the change in concentration, the internal
resistance of the cell as well as the process efficiency changed due to the change in the
electrolyte conductivity. Changing the conductivity of the electrolyte alone did not decrease
the internal resistance of the cell. Changes in discharge also showed that increasing the
retention time did not result in higher efficiency.
عنوان نشريه :
بهداشت و توسعه
