Ten instruktaż zawiera szczegółowe wskazówki dotyczące budowy własnego mikrobiologicznego ogniwa paliwowego za pomocą obróbki Jello, słonej wody i szamba. Opiera się na informacjach podanych w Make a Microbial Fuel Cell (MFC) - część 1

Jest to prawdziwe ogniwo paliwowe, ponieważ zarówno media beztlenowe, jak i elektrolitowe są wymienne, a most solny może być serwisowany w razie potrzeby. Ogniwo paliwowe zużywa materiał organiczny i wytwarza energię elektryczną, a metan (a właściwie biogaz zawiera CO2 i inne gazy). Są one przechwytywane w magazynie metanu w celu dalszego przetwarzania …. Dobra, to balon i nie mam pojęcia, co powinieneś zrobić z biogazem, z wyjątkiem uważaj i eksperymentuj z nim.

Będziemy korzystać z tradycyjnego projektu dwóch komórek z mostkiem żelatynowo-solnym. Najczęściej stosuje się agar, ale spróbujemy zarówno tradycyjnej, niesmakowanej żelatyny, jak i kleju do skór. Tak, możesz użyć żelatyny o smaku marki Jello i bardzo zainteresowałbym się twoimi wynikami.

Zamierzam również eksperymentować z żelatynową pożywką w komorze anodowej. Wydaje mi się, że wymienialna anoda na bazie żelu byłaby znaczącym ulepszeniem użyteczności tej technologii.

Urządzenie ma dwie stosunkowo małe komory (około 100 ml). Teoretycznie gęstości populacji mikrobów są przede wszystkim funkcją składników odżywczych, a nie przestrzeni, i powinniśmy być w stanie uzyskać (mniej więcej) taki sam ładunek z komórki o pojemności 100 ml, jak z komórki 1L o tej samej populacji.

Teraz spójrzmy na materiały, których będziemy używać.

Kieszonkowe dzieci:

Krok 1: Zestawienie materiałów

Przybory:

Wiertło Naciśnij lub Wiertło z bitami

Lutownica z lutem

Miarki

Szpikulec (drewno lub metal)

2 szczotki do wymiany elektronarzędzi

Mam je z działu sprzętu specjalistycznego w ACE

2 1x1x1 PVC Schedule 40 Tee

3 1 "Złącze PVC Schedule 40

1 1 "PVC Schedule 40 Slip Cap

2 1 "PVC Schedule 40 Plug

Adapter gwintowany 1 1x1 / 2 Slip vs FPT

Tytanowa żyłka wędkarska

Przezroczysta folia

Gumki

Medium Bridge Bridge

• Żel bezzapachowy Knox
• Ukryj klej (sproszkowany nie płynny)
• Agar

Sól domowa lub ług

Innoculent beztlenowy

• Oczyszczanie szamba Microbe-Lift - sprzęt Ace

Upewnij się, że kupujesz leczenie beztlenowe, istnieje wiele zabiegów, w tym

Rid-X, które nie są specjalnie beztlenowe. Nie testowałem ich i nie mam pojęcia, jakie wyniki

ich mikroby mogą wytwarzać

• Ścieki pierwotne ścieków
• Rzeka, rzeka, potok, jezioro lub osad strumienia
• Przygotowana kultura, taka jak E. Coli

Krok 2: Utwórz most solny

Serce, że tak powiem, dwukomorowego MFC leży w moście solnym lub błonie, która oddziela komórki. Agar jest najczęściej używany, ale niekoniecznie jest łatwo dostępny. Jednak ponieważ Agar jest żelatyną, uważałem, że konwencjonalna żelatyna bez smaku może stanowić substytut.

To jest mój najmniej ulubiony element w tym projekcie, chociaż podoba mi się jego nowość. Naprawdę chciałbym mieć coś na końcu, aby zapewnić stabilność mechaniczną.

Aby stworzyć most solny, użyjemy żelatyny Knox Unflavored zamiast bardziej pospolitego agaru. Mam pewne zastrzeżenia co do stabilności tej innowacji. Moja kolejna runda skupi się na zastosowaniu kleju do skór (suchego, a nie ciekłego) jako środka wiążącego. Nie zmieni to znacząco procesu pomostowego.

Rozpocznij gotowanie wody, nie potrzebujesz i nie będziesz używał więcej niż kilka łyżek stołowych.

Weź jedną z sekcji łącznika. Umieść plastikową folię mocno na jednym końcu i zabezpiecz gumową opaską, aby utworzyć szczelne zamknięcie. Umieść otwarty koniec łącznika w misce.

Weź jedną paczkę żelatyny bez smaku Knoxa i wlej ją do złącza. Wypełnij resztę drogi solą. Wlej tę mieszaninę do suchej miarki i wlej z powrotem do złącza. Zauważysz, że osiedlenie pozostawiło trochę więcej miejsca. Uzupełnij solą, wlej z powrotem do miarki i dodaj dodatkową łyżkę. Dokładnie wymieszaj suche składniki i wlej z powrotem do pionowego łącznika.

Gdy woda się zagotuje, wlej trochę do miarki i użyj jej, aby delikatnie napełnić most solny. Wlać ostrożnie, aby nie przepłukać rurki, ale być hojnym. Mieszanka ustabilizuje się i pozwoli ci „uzupełnić” wodę, co spowoduje, że pęcherzyki powietrza zostaną wypłukane i pomogą ocenić, kiedy most jest pełny. Ostrożne podniesienie i zbadanie dna może również pomóc w upewnieniu się, że cała kolumna jest nasycona.

Odstawić na kilka minut i wylać odrobinę stojącej wody na wierzch. Następnie umieść miskę w lodówce na 3-4 godziny.

To jest most solny, należy go zostawić w lodówce aż do ostatniego montażu.

Krok 3: Zmontuj elektrody

Wydaje się, że największym wyzwaniem dla mikrobiologa-amatora lub badacza energii … Jednym z wyzwań, przed którymi stoi mikrobiolog-amator lub badacz energii, jest nieuchwytna elektroda węglowa.

Dobra, najpierw trzeba użyć jednego drutu i jednej szczotki węglowej, aby wykonać elektrodę węglową zgodnie z moją inną instrukcją Easy Electro Carbon.

Teraz gąbka DRY wyciąć pasek szerokości 3/4 "i około cala długości. Ten kawałek powinien pasować gładko do otworu na szyję na górze śruby. Teraz weź go z powrotem i za pomocą szpikulca, paznokci lub innego odpowiedniego dziurkacza przedmiotu otwór wystarczająco duży, aby drut mógł przejść.

Używając najmniejszego wiertła, które jest równe lub większe niż rozmiar drutu, wywierć mały otwór w środku zakrętki. Przewlecz elektrodę przez gąbkę i wsuń gąbkę w szyjkę nakrętki. Przełóż drut przez korek, powinien przejść mniej lub bardziej swobodnie. Przykręć lekko do góry i dodaj wodę do gąbki. Rozszerzy się, aby wypełnić szyję i zapewnić lekką overcover w bazie.

To jest zespół anody. Służy do beztlenowej komórki bakteryjnej. Mała szczelina pozwoli gazom rozkładowym wydostać się, podczas gdy gąbka będzie hamować przepływ powietrza do komory. Aby dodać składniki odżywcze do komory anodowej, wystarczy odkręcić górną część i delikatnie wlać pożywkę przez gąbkę.

Dla katody stosujemy inne podejście. Katoda jest wkładana do gąbki (umieszczonej między dwoma kawałkami gąbki), gdzie powietrze może swobodnie krążyć.

Aby zespół katody usunął drut cewki z pozostałej szczotki. Ponieważ przewód pędzla będzie w pełni odsłonięty, nie dodałem dodatkowego przewodu ani złącza, chociaż z pewnością nie zaszkodziłoby.

Z pozostałej części gąbki tnij pasek o szerokości 1 ”i długości 4”, a następnie pokrój go na dwa paski. Proszę pozostawić pozostałą szczotkę węglową między dwoma paskami, tak aby odsłonić tylko górę. Włóż to do jednego ze złączy 1 ”. Zwilż gąbkę i rozszerzy się, aby utrzymać elektrodę na miejscu.

Krok 4: Złóż ogniwo paliwowe

Po ochłodzeniu mostu solnego i zestaleniu czasu na zmontowanie urządzenia. Aby ułatwić demontaż i konserwację, zaleca się powlekanie PCV proszkiem grafitowym podczas montażu.

Weź dwa pozostałe łączniki i włóż do nich całkowicie zaślepki. Włóż je w podstawę trójników, aby zapewnić stopę do stania.

Włóż most solny do środkowego trójnika. Po prawidłowym osadzeniu trójniki będą się spotykać i złącze mostka solnego nie będzie widoczne.

Twoje ogniwo paliwowe jest teraz kompletne i gotowe do ładowania.

Krok 5: Ładowanie i obsługa

Dayyum, ten zbiornik szamba śmierdzi … Będziesz chciał to zrobić na zewnątrz lub w dobrze wentylowanym pomieszczeniu.

Wybierz komorę, aby była komorą anodową (mikrobową) i jedną do komory katodowej.

Napełnij kubek miarowy około 2 oz ciepłej wody i dodaj do niego sól, aż przestanie się rozpuszczać (roztwór nasycony). Pomaga mieszanie i drżenie. Pozwól wodzie całkowicie ostygnąć. Usuń plasterki gąbki z zespołu katody i upewnij się, że są dokładnie nasączone roztworem soli. Wlej resztę do komory katodowej, aż pozostanie tylko zawiesina soli. Umieść elektrodę węglową na wierzchu jednej gąbki, delikatnie przykryj gnojowicą, a następnie użyj pozostałego plasterka do uzupełnienia kanapki. Umieść go delikatnie z powrotem w złączu i włóż do lampy katodowej. Rura przepełni się, gdy katoda zostanie włożona. W porządku. Chcemy, aby elektroda węglowa stykała się z powietrzem, więc należy również wylać odrobinę wody.

Wypełnij komorę anodową 1 / 2-3 / 4 pełną obróbką szamba. Dodałem też kilka łyżeczek cukru i trochę rozdrobnionego papieru, aby zapewnić węgiel i azot. Resztę wypełnij komorę czystą, dechlorowaną wodą. Włóż zespół anody całkowicie do rury anody.

Zacząłem mierzyć napięcie w obwodzie otwartym. W ciągu 15 minut generowałem mierzalne napięcie (82 mA). Gdy napięcie wyjściowe wydaje się stabilizować, zmierzę pod obciążeniem i zaktualizuję.