تاثیر پارامترهای دما، pH و غلظت بر عملکرد پیل سوختی میکروبی تک محفظه ای

پیل سوختی میکروبی، یکی از راهکارهای نوین تولید انرژی است که در آن میکروارگانیسم ها با انجام فرایند اکسایش و کاهش از مواد آلی، جریان الکتریکی را به وجود می آورند. در این پژوهش، یک راکتور تک محفظه‏ای از جنس پلکسی گلاس به حجم 157 میلی لیتر ساخته و بررسی شد. این راکتور 3 عدد آند برسی و یک هوا کاتد داشت. بیشینه ولتاژ و چگالی توان به ترتیب mv 500 و mW/m2  33 به دست آمد. کارایی حذف COD در زمان های 8، 12، 24 و 48 ساعت به ترتیب 53، 66، 85 و 89 درصد به دست آمد که کارایی بالایی برای یک سیستم بی هوازی بود و بازده کلومبیک بعد از 25 و 80 ساعت به ترتیب برابر 64/13 و 9/20 به دست آمد. هر چه غلظت COD ورودی به پیل بیشتر باشد، کارایی برق تولیدی بیشتر است. همچنین، ماکسیمم چگالی توان تولیدی برای غلظت‏های 4500، 2000، 1000، 500، 300 و mg/L 150 به ترتیب 393، 330، 285، 252، 230 و mW/m2140 به دست آمد. افزایش دما، ابتدا منجر به افزایش کارایی (توان تولیدی) و سپس منجر به کاهش آن ‏شد. افزایش pH نیز ابتدا منجر به افزایش کارایی (توان تولیدی) و سپس کاهش آن شد و pH خنثی، بهینه بود. همچنین سه خوراک مختلف شامل استات، گلوکز و فاضلاب خانگی نیز ارزیابی شد. نوع خوراک بیشتر از آنکه روی مقدار ماکسیمم توان اثر بگذارد، روی سه فاز افزایشی، ایستا و کاهشی اثرگذار بود. همچنین استات و فاضلاب خانگی بسیار شبیه به هم عمل کردند.