Mikrobiella bränsleceller - ett sätt att generera ren el från avloppsvatten (4 / 6 steg)

Steg 4: Vår metod

Material

Målet med detta projekt var att använda lätt material lättillgängligt i utvecklingsländer. För att uppnå detta mål, gamla 2 liter soda flaskor användes som behållare, kolstavar används som elektroder, Nafion 117 som proton exchange membran (PEM), en fosfat buffert för att upprätthålla pH i katod kammare och PVC rör och koppling. Ytterligare material med varmt lim, tejp, kopparledningar och en multimeter. Pems kan förvärvas naturligt genom hönsägg, medan kol stavar finns i icke alkaliska batterier, således båda viktiga material kunde förvärvas i mindre utvecklade länder. Dessutom skulle några plastbehållare, rör och ledare kunna användas. Varmt lim och tejp användes för att hålla församlingen samman, men något adekvat material kunde räcka. Slutligen, multimeter användes för att testa el från mikrobiella bränsleceller (MFC), men skulle ersättas av målenheten i verklig förbrukning. Slutligen det förloradt bevattnar används var smutsig damm vatten från en bäck, och cellkulturen används var lactobacillus, tas från yoghurt. I faktiska användning vara spillvatten används smutsiga avlopp som avföring och skräp i vattnet. Lactobacillus förekommer naturligt, speciellt i många mjölkprodukter. Ett mer ytterligare stort utbud av bakterien kan också användas.

Metod

Hål klipptes i samma plats i båda soda flaskor, så att en PVC bilaga kunde placeras i sidled. På två PVC segment var matas genom hålen och säkras med tejp och varmt lim för att bilda en vattentät försegling. PEM var sträckt över ena änden av PVC-segmentet och sedan båda segmenten fästes med varandra via kopplingen, således låsa PEM på plats. Kolstavar var slipas och sedan dränkta i destillerat vatten för att öka effektiviteten. I anoden kammare, yoghurt och smutsig damm var vatten placerade inuti. Katod kammaren fylldes med sötvatten och en 7.7pH fosfatbuffert. Slutligen, kolstavar var placerade i båda kamrarna, och kopplade till ledningar som leder till en multimeter. Multimeter kontrollerades var 6 timmar. En videokamera var inställd på att spela in multimeter på natten med den lägsta framerate, inget ljud och låg upplösning, så att vi kunde kontrollera avläsningarna på morgonen genom att hoppa till rätt tid.

Kontroll

Setup hölls i ett fönsterlöst garage under en period av flera dagar där temperaturen varierade från (låga) 7-9C och (hög) 25-28C (13-17 April), temperatur påverkar tillväxten av lactobacillus (Siegrist). En catholyte, fosfatbuffert underhålls pH i katoden kammaren. En liten fluorescerande lampa var påslagen bredvid den setup, som få kameran att spela in, och för att behålla ljuset nivå av installationen.

Extra säkerhet

Det förloradt bevattnar var säkert bortskaffas och anoden kammaren rengöras grundligt efteråt. Kolstavar köptes som kemikalier i batterier kan potentiellt har varit farligt för hälsan om inte öppnas korrekt.