Μικροβιακή κυψελίδα ηλεκτρόλυσης για παραγωγή υδρογόνου και ταυτόχρονη επεξεργασία αποβλήτων

• Κύριος συγγραφέας: Αποστολόπουλος, Ηλίας
• Άλλοι συγγραφείς: Apostolopoulos, Ilias
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Μικροβιακές κυψελίδες ηλεκτρόλυσης; Επεξεργασία αποβλήτων; Βιοηλεκτροχημικά στοιχεία; Τυρόγαλα; Microbial electrolysis cells; Wastewater treatment; Bioelectrochemical systems; Cheese whey

Μία μικροβιακή κυψελίδα ηλεκτρόλυσης αποτελεί ένα τυπικό μικροβιακό ηλεκτροχημικό στοιχείο στο οποίο η παραγωγή υδρογόνου συνδυάζεται με την επεξεργασία του αποβλήτου. Παρομοίως με τα συμβατικά ηλεκτρολυτικά στοιχεία η διάταξη αποτελείται από δύο θαλάμους (άνοδος/ κάθοδος), στους οποίους λαμβάνουν χώρα οξειδωτικές και αναγωγικές αντιδράσεις αντίστοιχα, ενώ συνήθως διαχωρίζονται μέσω μεμβράνης ανταλλαγής ιόντων. Στο ανοδικό ηλεκτρόδιο η αντίδραση οξείδωσης καταλύεται από ηλεκτροχημικά ενεργούς μικροοργανισμούς, ενώ στο καθοδικό ηλεκτρόδιο τελείται η παραγωγή υδρογόνου. Μία μικρή εφαρμοζόμενη τάση είναι αναγκαία για την επίτευξη της αντίδρασης, καθώς αυτή δεν ευνοείται θερμοδυναμικά. Στην παρούσα εργασία αναπτύχθηκαν πανομοιότυπες μικροβιακές κυψελίδες ηλεκτρόλυσης δύο θαλάμων, οι οποίες λειτούργησαν με συνθετικό διάλυμα οξικού οξέος και αξιολογήθηκε η επίδραση διάφορων λειτουργικών παραμέτρων όπως: α) η εφαρμοζόμενη τάση (0.4 V, 0.7 V, 0.9 V), β) ο τρόπος εγκλιματισμού (λειτουργία απευθείας ως μικροβιακές κυψελίδες ηλεκτρόλυσης ή λειτουργία ως μικροβιακές κυψελίδες καυσίμου), γ) διαφορετικά υλικά ανοδικού ηλεκτροδίου (χαρτί άνθρακα, ύφασμα άνθρακα, κόκκοι γραφίτη, χαρτί νανοσωλήνων άνθρακα) και δ) η λειτουργία με προεπεξεργασμένο απόβλητο τυροκομείου.