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pubblicazioni - Presentazione

Performance of Micro Porous Layer graphite cathode in single chamber microbial fuel cell

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Performance of Micro Porous Layer graphite cathode in single chamber microbial fuel cell

In questo lavoro, le performance di catodi con uno strato microporoso di grafite (MPL) sul lato acqua sono state comparate con quelle di catodi senza MPL sul lato acqua e con un strato di PTFE diffusivo sul lato aria in celle a combustibile microbiche a singolo comparto, inoculate con acqua reflua grezza e addizionata di 3 g/l di acetato di sodio. È stato valutato il comportamento catodico dei materiali, la generazione di potenza delle celle e la degradazione della sostanza organica (COD). La presenza di MPL al catodo ha garantito le prestazioni migliori delle celle. Il problema di fuoriuscita di acqua sul lato aria del catodo con MPL è risultato più pronunciato nelle fasi iniziali di esercizio della cella, in diminuzione nel tempo. Le celle con PTFE (idrofobico) non hanno risentito di perdite d¿acqua all’esterno del catodo e hanno, perciò, mostrato un¿efficienza coulombica maggiore.

Two cathode types: one based on carbon cloth with a graphite Micro Porous Layer (MPL) water side and without PTFE air side, the other without MPL water side and with a diffusion layers (DL) on PTFE air side, were examined in single chamber microbial fuel cells (SCMFCs) inoculated with municipal wastewater.  Cathodic behavior, power generation, COD degradation and Coulombic Efficiency were monitored. The SCMFCs with MPL cathodes showed better performance in terms of power generation, cathodic curve and COD degradation than the ones without MPL, probably due to the greater porosity of the MPL material and better oxygen permeation.  However, the MPL cathodes had a significant leakage, even though it did not affect the SCMFC performance. The leakage  phenomena of the MPL cathodes decreased over time with the operation of the SCMFCs.   In contrast, the SCMFCs with DL cathodes did not suffer the leakage, due to the good hydrophobicity of PTFE layer on the air side of the cathode, which gave this type of cathode a higher Coulombic Efficiency.

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