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pubblicazioni - Presentazione

Power generation of microbial fuel cells (MFCS) with low cathodic platinum loading

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Power generation of microbial fuel cells (MFCS) with low cathodic platinum loading

In questo lavoro è stato studiato l’effetto di bassi dosaggi di platino sulla catalisi di celle a combustibile microbiche a singolo comparto (SCMFC) con lo scopo di definire una strategia per ridurre i costi e validare un protocollo di prova delle prestazioni dei componenti delle celle. Le SCMFCs con 0,5-1 mgPt/cm2 sul catodo hanno ottenuto la generazione di potenza migliore (786 mW/m2), 10-15% maggiore rispetto alle SCMFCs con 0,01-0,25 mgPt/cm2. Le SCMFCs con un carico di 0,005 mgPt/cm2 al catodo hanno avuto la generazione di potenza più bassa (550 mW/m2). In carico di 0,5 mgPt/cm2 sembra dare il miglior rapporto costi-prestazioni.

The study of platinum loading effect on catalysis of cathodic reaction in Single Chamber Microbial Fuel Cell (SCMFC) was carried out aiming at defining a strategy for MFC cost reduction and validate a protocol to test cell components. The daily measured polarization curves (V-I) showed a decrease in the maximum current in all SCMFCs, while the ohmic losses (the polarization curve V-I slope) increased over the operational time, since the conductivity of the solution dropped one order of magnitude (0.9 mS minimum). In the SCMFCs, which was 80-90% COD removal efficiency after the 8 days of experimentation, the decrease of the solution conductivity is in agreement with the organic substrate degradation. The polarisation curves shift down day by day over the experimental period. This electrochemical behaviour underlines the limit of the batch configuration. The progressive reduction of substrate, other than the increasing of the mass transport resistance could mask other processes occurring in the cell.  The SCMFCs with 0.5-1 mgPt/cm2 on the cathode obtained the best power generation (786 mW/m2), 10-15% higher than the SCMFCs with 0.01-0.25 mgPt/cm2, thanks to the higher potentials, and the SCMFCs with 0.005 mgPt/cm2 had the lowest power generation (550 mW/m2). Pt load of 0.5 mgPt/cm2 seems give the best cost-performance balance.

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