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pubblicazioni - Presentazione

Relation of anodic and cathodic performance to ph variations in membraneless microbial fuel cells

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Relation of anodic and cathodic performance to ph variations in membraneless microbial fuel cells

Le celle a combustibile microbiche (MFC) a singolo compartimento e senza membrana elettrolitica di separazione tra anodo e catodo risultano uno strumento efficace per testare la nuova bio-tecnologia a livello di laboratorio. Maggiori sforzi nella progettazione di MFC sono necessari per passare da prove di laboratorio alle applicazioni reali, compreso l’uso di materiali meno costosi per gli elettrodi e componenti, e il miglioramento della stabilità a lungo termine dei processi anodici e catodici. In tale contesto, il presente documento presenta i risultati di una sperimentazione per indagare le prestazioni elettrochimiche (e chimiche) di celle a singolo comparto con elettrodi positivi e negativi realizzati in diversi materiali a base di grafite. Le celle sono state costruite ed esercite con refluo grezzo di depuratore (inoculo) e acetato di sodio come substrati. La potenza erogata (misurata sui carichi di 100 Ω), il pH e la degradazione di sostanza organica sono stati monitorati nel tempo. I dati di potenza sono stati acquisiti ogni 15 minuti, mentre il pH e COD stati campionati settimanale. Curve di polarizzazione sono stati periodicamente eseguite su entrambi gli elettrodi positivi e negativi. Il rapporto tra le prestazioni delle celle e la variazione del pH indotta (da pH 7.5 a 10.5) durante le operazioni di cellule viene discusso in questo lavoro.

One-compartment (membraneless) microbial fuel cells (MFCs) are effective tools to test new bio-technology at a laboratory level. More efforts in MFC design and materials are necessary to move from laboratory tests to real applications, including use of cheaper materials for electrodes and components, and improvement of long-term stability of anodic and cathodic processes.  In such a context, this paper presents the results of an experimentation to investigate electrochemical and chemical performances of single chamber membraneless MFCs having positive and negative electrodes made of graphite-based materials without any chemical catalyst load. Cells were built and operated with raw wastewater (inoculum) and sodium acetate as substrates. The progression of the power in the MFC and the relationship between cell performances and induced pH variation (from pH 7.5 to 10.5) during cell operations are discussed.

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