MFC Microbial Fuel Cells Mikrobne gorive elije Sudionici
MFC Microbial Fuel Cells Mikrobne gorive ćelije Sudionici: Mirta Delić, Toni Rajković, Marko Preočanin, Lucija Tomić, Korina Klampfl, Lara Vrček, Anja Pušić, Lucija Mršić Mentori: Petar Čuček, Magda Topić
ŠTO JE MFC? § mikrobne gorive ćelije § pretvara energiju organskog materijala u električnu energiju pomoću bakterija § dobra zamjena za proizvodnju električne energije
PRIMJENA MFC-a § napajanje meteoroloških stanica § 1. 3 m− 2 proizvodi 24 m. W § 0. 03 m− 2 proizvodi 36 m. W § selo Tanzania (Afrika) Microbial Fuel Cells, A Current Review - Ashley E. Franks
KAKO FUNKCIONIRA MFC? slika preuzeta iz Logan B. E. . , et al. 2006. „Microbial Fuel Cells: Methodology and Technology” Environ. Sci. Technol.
MFC FIZIKA MIKROBIOLOGIJA ELEKTRODE DVOKOMORNE SLANI MOSTIĆ I PEM GRAM POZITIVNE I GRAM NEGATIVNE STERILIZACIJA DEZINFEKCIJA
BAKTERIJE § najbrojnija i najrasprostranjenija skupina organizama § bakteriologija – dio mikrobiologije § pomažu u kruženju tvari u prirodi
GRAM+ I GRAM- BAKTERIJE STANIČNA MEMBRANA STANIČNA STIJENKA VANJSKA STIJENKA - +
HRANJIVE PODLOGE § vrste: 1. Pseudomonas agar (F i P) 2. škrobni agar 3. željezni agar 4. SPS (podloga za izolaciju Clostridium) 5. manitol salt agar 6. Endo agar 7. agar za provjeru pokretljivosti 8. podloga za dokaz želatinaze
STERILIZACIJA I DEZINFEKCIJA § sterilizacijom uništavamo sve mikroorganizme § dezinfekcijom smanjujemo broj mikroorganizama
Na zraku 15 min (21 k/8 t) Pod plamenikom 15 min (10 k/4 t)
UZORKOVANJE SEDIMENTA
ĆELIJE Kemijska kontrola (Na. Cl i K 3[Fe(CN)6]) + KONTROLE Biološka kontrola (sterilni sediment)
HIPOTEZE § pretpostavljamo da će PEM biti učinkovitiji od slanog mostića § ugljična vlakna bit će bolja od grafitnih štapića
IZRADA DVOKOMORNIH ĆELIJA § bušenje rupa za slani mostić i PEM § povezivanje boca u dvokomorne ćelije § priprema i izbor elektrodnog materijala
SLANI MOSTIĆI I PEM § slani mostić – gelasti elektrolit koji sprečava da tvar u jednoj komori reagira s tvari u drugoj - sastoji se od agara i natrijeva klorida § PEM (Proton Exchange Membrane) – membrana koja propušta protone u oba smjera - sintetička je
ELEKTRODE § grafitni štapići i ugljična vlakna
MJERENJA § Arduino – pojačalo napona § Automatsko logiranje mjerenja svaku minutu § 22 sata mjerenja, jedna dohrana
REZULTATI
988 967 946 925 904 883 862 841 820 799 778 757 736 715 694 673 652 631 610 589 1051 1030 1009 Vrijeme 568 547 526 505 484 463 442 421 400 379 358 337 316 295 274 253 232 211 190 169 148 127 106 85 64 43 22 1 Napon Ćelija sa slanim mostićem i grafitnim pločicama 1. 2 1 0. 8 0. 6 GP 0. 4 0. 2 0
988 967 946 925 904 883 862 841 820 799 778 757 736 715 694 673 652 631 610 589 1051 1030 1009 Vrijeme 568 547 526 505 484 463 442 421 400 379 358 337 316 295 274 253 232 211 190 169 148 127 106 85 64 43 22 1 Napon Ćelija bez slanog mostića 1. 2 1 0. 8 0. 6 SMX, GP 0. 4 0. 2 0
988 967 946 925 904 883 862 841 820 799 778 757 736 715 694 673 652 631 610 589 1051 1030 1009 Vrijeme 568 547 526 505 484 463 442 421 400 379 358 337 316 295 274 253 232 211 190 169 148 127 106 85 64 43 22 1 Napon Ćelija s PEM-om i grafitnim vlaknima 0. 45 0. 4 0. 35 0. 3 0. 25 0. 2 PEM, GV 0. 15 0. 1 0. 05 0
988 967 946 925 904 883 862 841 820 799 778 757 736 715 694 673 652 631 610 589 1051 1030 1009 Vrijeme 568 547 526 505 484 463 442 421 400 379 358 337 316 295 274 253 232 211 190 169 148 127 106 85 64 43 22 1 Napon Kemijska kontrola s bakterijama 1. 2 1 0. 8 0. 6 KK, UV, B 0. 4 0. 2 0
988 967 946 925 904 883 862 841 820 799 778 757 736 715 694 673 652 631 610 589 1051 1030 1009 Vrijeme 568 547 526 505 484 463 442 421 400 379 358 337 316 295 274 253 232 211 190 169 148 127 106 85 64 43 22 1 Napon Sterilna kemijska kontrola 1. 2 1 0. 8 0. 6 KK, UV, D 0. 4 0. 2 0
PROBLEMI NAŠEG PROJEKTA
ZAKLJUČAK § Pod plamenikom ima manji broj i manje vrsta bakterija § Najveći napon ima ćelija s PEM-om i ugljičnim vlaknom § Drugi najveći napon je u ćeliji kojoj je slani mostić ispao § Potrebno je pažljivo i s odgovarajućim otopinama razrjeđivati sediment
LITERATURA § Microbial Fuel Cells, A Current Review - Ashley E. Franks § Microbial fuel cell as nes technology for bioelectricity generation: A review – Mostafa Rahimnejad § A review on sediment microbial duel cells as a new source of sustainable energy and heavy metal remediation: mechanisms and future preospective -Syed Zaghum Abbas § Assessment of microbial Duel Cwell Configurations and Power Densities – Bruce E. Logan § Microbiology, A Human Perspective – Eugene W. Nester § Bakteriološki praktikum – prof. dr. sc. Božidar Stilinović § Praktikum iz Mikrobiologije, bakteriologija – dr. sc. Goran Palijan § Laboratory Applications in Microbiology, A Case Study Spproach – Barry Chess § Nonstaining (KOH) Method of Determination of Gram Reactions of Marine Bacteria – John D. Buck § Manual od environmental Microbiology, Chapter 93: Growth of Electrode – Reducing Bacteria – Daniel R. Bond § The Usborne Illustrated Dictionary of Physics – Corinne Stockley § Analitička kemija za zdravstvene škole – Mara Banović § Biohemija, praktična nastava i teorijski pregled
HVALA NA POZORNOSTI! IMATE LI PITANJA?
- Slides: 33