Extracción de energía mejorada con celdas de combustible microbianas de sedimento mediante alternación de ánodos
Autores: Quaglio, Marzia; Ahmed, Daniyal; Massaglia, Giulia; Sacco, Adriano; Margaria, Valentina; Pirri, Candido Fabrizio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Extracción de energía mejorada con celdas de combustible microbianas de sedimento mediante alternación de ánodos
Categoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Celdas de combustible microbianas de sedimento
Dispositivos de recolección de energía
Sistema de gestión de energía
Técnica efectiva de recolección de energía
Alternación de ánodos
Extracción de energía
Licencia
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Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Las celdas de combustible microbianas de sedimento (SMFCs) son dispositivos de recolección de energía donde el ánodo está enterrado dentro del sedimento marino, mientras que el cátodo permanece en un ambiente aeróbico en la superficie del agua. Para aplicar esta SMFC como fuente de energía, es crucial contar con un sistema de gestión de energía eficiente, lo que lleva al desarrollo de una técnica de recolección de energía efectiva adecuada para tales dispositivos biológicos. En este trabajo, demostramos un método efectivo para mejorar la extracción de energía con SMFCs basado en la alternancia de ánodos. Hemos alterado la configuración de una SMFC tradicional para incluir dos ánodos que trabajan con el mismo cátodo. Esta configuración se compara con una configuración tradicional (control) y una configuración que sufre recolección de energía intermitente, estableciendo la mejora en la recolección de energía utilizando la técnica de alternancia de ánodos. La SMFC de control produjo una densidad de potencia promedio de 6.3 mW/m y la SMFC que opera intermitentemente produjo 8.1 mW/m. Por otro lado, la SMFC que opera utilizando la técnica de alternancia de ánodos produjo una densidad de potencia promedio de 23.5 mW/m. Estos resultados indican la utilidad del método propuesto de alternancia de ánodos sobre tanto la técnica de control como la de recolección de energía intermitente. La Alternancia de Ánodos también puede verse como un avance del método de recolección de energía intermitente.
Descripción
Las celdas de combustible microbianas de sedimento (SMFCs) son dispositivos de recolección de energía donde el ánodo está enterrado dentro del sedimento marino, mientras que el cátodo permanece en un ambiente aeróbico en la superficie del agua. Para aplicar esta SMFC como fuente de energía, es crucial contar con un sistema de gestión de energía eficiente, lo que lleva al desarrollo de una técnica de recolección de energía efectiva adecuada para tales dispositivos biológicos. En este trabajo, demostramos un método efectivo para mejorar la extracción de energía con SMFCs basado en la alternancia de ánodos. Hemos alterado la configuración de una SMFC tradicional para incluir dos ánodos que trabajan con el mismo cátodo. Esta configuración se compara con una configuración tradicional (control) y una configuración que sufre recolección de energía intermitente, estableciendo la mejora en la recolección de energía utilizando la técnica de alternancia de ánodos. La SMFC de control produjo una densidad de potencia promedio de 6.3 mW/m y la SMFC que opera intermitentemente produjo 8.1 mW/m. Por otro lado, la SMFC que opera utilizando la técnica de alternancia de ánodos produjo una densidad de potencia promedio de 23.5 mW/m. Estos resultados indican la utilidad del método propuesto de alternancia de ánodos sobre tanto la técnica de control como la de recolección de energía intermitente. La Alternancia de Ánodos también puede verse como un avance del método de recolección de energía intermitente.