![สร้างเซลล์เชื้อเพลิงแบบจุลินทรีย์ (MFC) - ส่วนที่ III: 4 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ) สร้างเซลล์เชื้อเพลิงแบบจุลินทรีย์ (MFC) - ส่วนที่ III: 4 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)](https://img.gwsigeps.com/img/workshop/make-a-microbial-fuel-cell-mfc-part-iii-5.jpg)
สารบัญ:
- วัสดุ:
- ขั้นตอนที่ 1: รายการวัสดุ
- ขั้นตอนที่ 2: สร้าง Styrofoam Cathode
- ขั้นตอนที่ 3: เตรียมห้องจุลินทรีย์
- ขั้นตอนที่ 4: การประกอบและการใช้งาน MFC
เซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ขนาด 5 แกลลอนนี้ใช้ผ้าที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าราคาไม่แพงเพื่อให้ตัวเร่งปฏิกิริยาสีเงินและเมมเบรนโฟมซึมผ่านได้
การทำงานของ MFC ในห้องเดียวมีความซับซ้อนโดยพิษออกซิเจนที่เกิดจากข้อกำหนดที่ขัดแย้งกันของประชากรที่ไม่ใช้ออกซิเจนและความต้องการแคโทดสำหรับ O2 ที่ละลาย การออกแบบนี้พยายามที่จะ จำกัด การเป็นพิษต่อออกซิเจนโดยใช้อิเล็กโทรดคาร์บอนชนิดแปรงรวมกระดาษคาร์บอนธรรมดาเพื่อสร้างเกราะกั้นก๊าซโดยไม่ จำกัด การไหลของสื่อจุลินทรีย์
การใช้โฟมเป็นเมมเบรนที่ดูดซึมได้นั้นเป็นเรื่องใหม่เท่าที่ฉันจะบอกได้
ผ้าตัวนำใช้เพื่อเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาซิลเวอร์ราคาไม่แพงเพื่อส่งเสริมการเกิดออกซิเดชันที่แคโทด เราใช้ผ้านำไฟฟ้าเงินชุบจาก lesseremf แต่วัสดุชุบเงินใด ๆ ควรทำ การใช้เงินเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจะขึ้นอยู่กับการวิจัยที่ทำขึ้นสำหรับแคโทดอากาศในแบตเตอรี่อะลูมิเนียมและทำการทดลองในเครื่องมัลติฟังก์ชั่น
อย่างที่คุณเห็นจากภาพผมได้ประมาณ 90 mV ผ่านวงจรเปิดหลังจากชาร์จและประกอบเซลล์ การสกัดพลังงานจากเครื่องชั่ง MFC โดยตรงตามสัดส่วนกับสองสิ่งความหนาแน่นของประชากรและพื้นที่ผิวของพื้นผิวอิเล็กโทรดที่ขั้วลบและขั้วบวก
พลังงานจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อความหนาแน่นของประชากรเพิ่มขึ้น
วัสดุ:
ขั้นตอนที่ 1: รายการวัสดุ
นี่คือรายการวัสดุและชุดประกอบที่เรียบง่าย เพราะเรากำลังสร้าง MFC Chamber เดียวเราไม่จำเป็นต้องสร้างสะพานเกลือหรืออะไรอย่างนั้น
1 ถังพลาสติก 5 แกลลอนพร้อมฝา - ฉันได้รับของฉันที่ Home Depot ลดราคา $ 2.97 บวกกับฝา
8 ในแผ่นโฟม - ตัดออกจากวัสดุบรรจุภัณฑ์หรือฉันใช้ที่ฉันได้รับที่ Michael
ใช้ Styrofoam แบบหลวมถ้าคุณทำได้ คุณต้องการให้อากาศไหลผ่านได้ง่าย
วัฒนธรรมจุลินทรีย์แบบ Anaerobic - ฉันใช้ "Microbe Lift" ยี่ห้อ Septic Tank และ Cesspool Treatment
ยีสต์ก็ควรได้ผลเช่นกัน
1 แพ็คของแผ่นกรองพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำขนาดใหญ่ถ่าน ฉันใช้ตัวกรอง Fluval ยี่ห้อ 4 PLUS
ผ้าสื่อกระแสไฟฟ้าเคลือบด้วยเงิน - http://www.lessemf.com/fabric.html ฉันใช้ "ผ้าไนล่อนถักทอเงินโปร่ง" นี้ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่ออำนวยความสะดวกการเกิดออกซิเดชันที่แคโทดอากาศ มันยังเป็นกริดเก็บอิเล็กตรอน
สายไฟสองเส้นนำไปด้วยคลิปหรือวิธีที่จะติดเข้ากับแผ่นคาร์บอน
กระดาษคาร์บอนสองแผ่น สิ่งนี้ใช้เพื่อให้ได้การเชื่อมต่อทางกลไกที่ดีระหว่างแผ่นอิเล็กโทรด
ขั้นตอนที่ 2: สร้าง Styrofoam Cathode
แคโทดแบบโฟมที่อยู่ด้านบนสุดของห้อง MFC เป็นเกตเวย์ที่ยอมรับก๊าซชีวภาพอากาศและช่องระบายอากาศที่เกิดจากการกระทำของจุลินทรีย์
อย่างที่คุณเห็นในภาพมันเป็นแซนด์วิช ชั้นล่างเป็นโฟมถัดไปคือชั้นของผ้านำไฟฟ้าจากนั้นแผ่นคาร์บอนสองแผ่นวางเรียงกัน ตามด้วยผ้าที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าอีกชั้นหนึ่งตามด้วยกระดาษคาร์บอน อย่างที่คุณเห็นในภาพกระดาษคาร์บอนถูกวางไว้โดยให้ด้านที่มันวาวหันเข้าหาผ้านำไฟฟ้า
การประกอบอิเล็กโทรดติดอยู่กับโฟมโดยใช้ไม้จิ้มฟัน 4 อันและแถบพลาสติกใส
ขั้นตอนที่ 3: เตรียมห้องจุลินทรีย์
ตอนนี้ใช้ฝาปิดและตัดวงกลมด้านในออกอย่างระมัดระวัง นี่จะเป็นแบบที่สมบูรณ์แบบสำหรับดิสก์โฟม
ถัดไปเตรียมชุดขั้วบวกที่ด้านล่างของถัง (ดูรูป) ทำได้โดยการวางกระดาษคาร์บอนขนาด 8x5 นิ้วตามด้วยผ้านำไฟฟ้าขนาด 8x5 นิ้วแล้วแผ่นที่เหลืออีกสองแผ่นจากตัวกรองพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ
ชุดประกอบนี้ลอยตัวและมีแนวโน้มที่จะลอยเมื่อเพิ่มสารละลาย ฉันพบว่าจำเป็นต้องแนบชุดประกอบนี้ที่ด้านล่างของถังด้วยเทปพลาสติกใส ฉันคิดว่าซุปเปอร์กาวและ / หรือแอสเซมบลีที่แตกต่างกันเล็กน้อยอาจง่ายขึ้น
ตกลงตอนนี้เราพร้อมที่จะเรียกเก็บลูกสุนัขตัวนี้แล้วดูว่าเกิดอะไรขึ้น …
ขั้นตอนที่ 4: การประกอบและการใช้งาน MFC
โอเคเทสลาลองเปลี่ยนจุลินทรีย์ให้เป็นอิเล็กตรอน …
ใส่ส่วนที่เหลือของกระดาษที่หั่นเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยเพื่อให้ขั้วบวกได้รับการคุ้มครองอย่างอิสระ
ฉันลงไปที่บิ๊กล็อตและหยิบโซดาราคาไม่แพงสองขวดเพื่อใช้เป็นสื่อจุลินทรีย์ แต่เกือบทุกอย่างสามารถใช้ได้ ทำตัวให้เป็นน้ำน้ำตาล 5% หรือใช้น้ำส้มสายชูอ่อน ๆ
ฉันเลือกสิ่งเหล่านี้เพราะฉันต้องการขวด 3 ลิตรสำหรับ Wind Turbine รุ่นต่อไปของฉันและคิดว่ามันจะสร้างสื่อที่ใช้น้ำตาลได้ดี แน่นอนว่าฉันจะไม่ดื่มอะไรเลย นอกจากนี้กรดในโซดาจะช่วยในการย่อยกระดาษ
หลังจากที่คุณเติมโซดาวางถังลงในดวงอาทิตย์ยามบ่ายสองสามชั่วโมงเพื่อระบายแก๊ส เติมน้ำลงในถังที่เหลือด้วยน้ำ โฟมจะลอยอยู่ในน้ำและกดกับฝาเพื่อรับตราประทับ (มากหรือน้อย)
แนบตะกั่วที่สองเข้ากับอิเล็กโทรดคาร์บอนบนโฟม ลอยโฟม (ด้านคาร์บอนลง) ในน้ำและทั้งสองนำไปรอบ ๆ มันผ่านรูที่ฝา
เพิ่ม Microbe Lift 1/4 ถ้วยหรือประมาณนั้นเพื่อชาร์จ MFC จากนั้นกดฝาลงให้แน่น
เพียงแนบตัวต้านทาน 220 โอห์มไปยังตัวนำและเริ่มต้นวัดแรงดันไฟฟ้า