Buat Sel Bahan Bakar Mikrob (MFC) - Bahagian II: 5 Langkah (dengan Gambar)

Buat Sel Bahan Bakar Mikrob (MFC) - Bahagian II: 5 Langkah (dengan Gambar)

Isi kandungan:

Anonim

Instructable ini memberikan arahan terperinci untuk membina sel bahan bakar mikrob anda sendiri menggunakan rawatan Jello, Saltwater dan Septic Tank. Ia berdasarkan maklumat yang disediakan dalam Membuat Bahan Bakar Mikroba (MFC) - Bahagian 1

Ini adalah sel bahan api sejati di mana kedua-dua media anaerob dan elektrolit boleh diganti dan jambatan garam boleh diservis mengikut keperluan. Sel bahan bakar menggunakan bahan organik dan menghasilkan elektrik dan metana (atau biogas yang lebih baik termasuk CO2 dan gas lain). Ini ditangkap di kedai metana untuk pemprosesan selanjutnya …. Baiklah, itu belon dan saya tidak tahu apa yang harus anda lakukan dengan biogas kecuali berhati-hati dan bereksperimen dengannya.

Kami akan menggunakan reka bentuk dua sel tradisional dengan gelatin / garam jambatan. Paling biasa agar digunakan tetapi kita akan cuba kedua-dua gelatin tradisional yang tidak berpuas hati serta menyembunyikan gam. Ya, anda sebenarnya boleh menggunakan gelatin jenama Jello yang berperisa dan saya akan sangat berminat dengan hasil anda.

Saya juga bercadang untuk bereksperimen dengan medium nutrien gelatin dalam ruang anoda. Ia seolah-olah saya sebuah gel yang berasaskan diganti anod akan menjadi peningkatan penting kepada utiliti teknologi ini.

Peranti ini mempunyai dua bilik kecil (kira-kira 100 mL). Secara teori, kepadatan penduduk mikroba adalah terutamanya fungsi nutrien dan bukannya ruang dan kita harus memperoleh (lebih kurang) caj yang sama dari sel sel 100 m seperti yang kita lakukan dari sel 1L dengan populasi yang sama.

Sekarang mari kita lihat bahan-bahan yang akan kita gunakan.

Bekalan:

Langkah 1: Bil Bahan

Alat:

Gerudi tekan atau gerudi dengan bit

Pematerian besi dengan solder

Mengukur cawan

Skewer (kayu atau logam)

2 kuas pengganti alat kuasa

Saya mendapatnya dari jabatan perkakasan khusus di ACE

2 1x1x1 PVC Jadual 40 Tee

3 1 "PVC Schedule 40 Connector

1 1 "Jadual PVC 40 Slip Cap

2 1 "Jadual PVC 40 Plug

1 1x1 / 2 Slip vs FPT penyesuai threaded

Memancing titanium

Kosongkan bungkus plastik

Gelang getah

Salt Bridge Medium

  • Knox Unfavored Gelatin
  • Sembunyikan Lem (serbuk tidak cair)
  • Agar
Garam isi rumah atau alkali

Anaerobic Innoculent

  • Rawatan Tangki Septik Mikro-Angkat - Perkakasan Ace
Pastikan anda membeli semula rawatan anaerobik, terdapat beberapa rawatan termasuk

Rid-X yang tidak secara khusus anaerobik. Saya tidak menguji ini dan tidak tahu apa keputusannya

mikroba mereka boleh menghasilkan

  • Efluen utama air sisa
  • Sungai beruang sungai, sungai, sedimen atau tasik
  • Budaya yang disediakan seperti E. Coli

Langkah 2: Buat Jambatan Garam

Hati, boleh dikatakan, dari dua ruang MFC terletak di jambatan garam atau membran yang memisahkan sel-sel. Agar paling biasa digunakan tetapi tidak semestinya sedia. Walau bagaimanapun, sejak Agar adalah gelatin, saya rasa gelatin konvensional yang tidak bercita-cita mungkin membuat pengganti.

Ini komponen saya yang paling tidak suka dalam reka bentuk ini, walaupun saya menyukai sesuatu yang baru. Saya benar-benar ingin mempunyai sesuatu di hujung untuk menyediakan kestabilan mekanikal.

Untuk mewujudkan jambatan garam, kami akan menggunakan gelatin Knox Unflavored sebagai ganti agar agar lebih biasa. Saya mempunyai beberapa tempahan mengenai kestabilan inovasi ini. Pusingan seterusnya saya akan memberi tumpuan kepada penggunaan gam sembur (kering bukan cecair) sebagai agen mengikat. Ini tidak akan mengubah proses jambatan secara substansial.

Mulakan beberapa air mendidih, anda tidak perlu dan sebenarnya tidak akan menggunakan lebih daripada beberapa sudu.

Ambil salah satu bahagian coupler. Letakkan bungkus plastik dengan kuat ke atas satu hujung dan selamatkan dengan getah untuk membentuk meterai yang ketat. Letakkan coupler terbuka di dalam mangkuk.

Ambil satu paket gelatin Knox yang tidak bercampur-campur dan tuangkan ke dalam gandingan. Isi selebihnya dengan garam. Tuangkan campuran ini ke dalam cawan pengukur kering dan tuang semula ke dalam gandingan. Anda akan perasan bahawa menetap meninggalkan sedikit lebih banyak bilik. Teratas dengan garam, tuang semula ke dalam cawan ukur dan tambah satu sudu tambahan. Campurkan bahan-bahan kering dengan teliti dan tuang semula ke dalam coupler tegak.

Apabila air mendidih kuat, tuang sedikit ke dalam cawan ukur dan gunakan ini untuk mengisi jambatan garam perlahan-lahan. Tuangkan dengan teliti agar anda tidak mengepam tiub tetapi bersikap murah hati. Campuran akan menetap dan membolehkan anda "mengetepikan" air, ini akan mendedahkan gelembung udara memerah keluar dan membantu hakim apabila jambatan penuh. Berhati-hati dengan mengambilnya dan memeriksa bahagian bawah juga boleh membantu memastikan bahawa keseluruhan lajur tepu.

Benarkan untuk berdiri selama beberapa minit dan tuangkan sedikit air berdiri kecil di bahagian atas. Kemudian letakkan mangkuk di dalam peti sejuk selama 3-4 jam.

Ini adalah jambatan garam, ia harus dibiarkan dalam peti sejuk sehingga perhimpunan akhir.

Langkah 3: Pasang Elektrod

Nampaknya cabaran terbesar yang dihadapi oleh mikrobiologi amatur atau penyelidik tenaga … er, antara cabaran yang dihadapi oleh mikrobiologi amatir atau penyelidik tenaga adalah elektrod karbon sukar difahami.

Baiklah, pertama, anda perlu menggunakan satu dawai dan satu sikat karbon untuk membuat elektrod karbon mengikut Kuasa Elektro Mudah Mudah yang boleh dipelajari.

Sekarang mengambil span DRY memotong jalur 3/4 "lebar dan kira-kira satu inci panjang. Sekeping ini sepadan dengan lancar ke dalam pembukaan leher topeng skru. Sekarang ambil kembali dan menggunakan sudu, kuku atau lain-lain objek yang sesuai lubang cukup besar untuk wayar melewati.

Menggunakan bit gerudi terkecil anda mempunyai sama dengan atau lebih besar daripada saiz gerudi wayar sebuah lubang kecil di pusat topeng skru. Threadkan elektrod memimpin melalui spons dan slaid span ke leher puncak skru. Thread wayar melalui topi, ia harus lulus lebih atau kurang dengan bebas. Skru bahagian atas ke bawah dan tambah air ke span. Ia akan berkembang untuk mengisi leher dan memberikan sedikit penyamaran di pangkalan.

Inilah perhimpunan anod. Ia digunakan untuk anaerobik (sel mikroba). Jurang kecil akan membolehkan gas penguraian melarikan diri sementara span akan menghalang laluan udara ke dalam ruang. Untuk menambah nutrien ke ruang anoda, buka sekat ke atas dan perlahan-lahan tuangkan medium nutrien melalui span.

Untuk katod kita menggunakan pendekatan yang berbeza. Katod dimasukkan ke dalam span (sebenarnya diletakkan di antara dua keping span) di mana udara boleh beredar dengan bebas.

Untuk membuat perhimpunan katod mengeluarkan wayar gegelung dari berus yang lain. Kerana memimpin berus akan didedahkan sepenuhnya saya tidak menambah timbal menengah atau penyambung walaupun ia pasti tidak membahayakan.

Dari bahagian yang tersisa dari span memotong jalur 1 "lebar dengan 4" inci panjang, kemudian potong ini menjadi dua jalur. Sila berikan sisa karbon yang tersisa di antara kedua jalur itu supaya hanya bahagian atas terdedah. Masukkan ini ke salah satu daripada 1 "penyambung Basah span dan ia akan berkembang untuk memegang elektrod di tempat.

Langkah 4: Pasang Sel Bahan Bakar

Sebaik sahaja jambatan garam telah menyejukkan dan menguatkan masa untuk memasang peranti itu. Untuk pemasangan dan penyelenggaraan yang lebih mudah, saya cadangkan salutan PVC dengan serbuk grafit semasa memasang.

Ambil dua penyokong yang tersisa dan masukkan penutup hujung sepenuhnya ke dalamnya. Masukkan ini ke dalam pangkalan tuan untuk menyediakan kaki untuk berdiri.

Masukkan jambatan garam ke dalam tee pusat. Apabila duduk dengan betul, tee akan bertemu dan penyambung jambatan garam tidak akan kelihatan.

Sel bahan api anda kini siap dan bersedia untuk dikenakan.

Langkah 5: Pengecasan dan Pengendalian

Dayyum, barang-barang tangki septik ini berbau busuk … Anda akan mahu melakukan ini di luar atau di kawasan pengudaraan yang baik.

Pilih di ruang untuk menjadi ruang anoda (mikroba) dan satu ke ruang katod.

Isikan cawan ukur dengan kira-kira 2 ozs air suam dan tambah garam sehingga tidak lagi akan larut (larutan tepu). Berputar dan berjabat akan membantu. Benarkan air menjadi sejuk sekali. Keluarkan kepingan span dari pemasangan katod dan pastikan ia dibersihkan sepenuhnya dalam larutan garam. Tuangkan selebihnya ke dalam ruang katod sehingga hanya slurry garam kekal. Letakkan elektrod karbon di atas satu span, tutup perlahan-lahan dengan buburan dan kemudian gunakan kepingan selebihnya untuk menyiapkan sandwic. Letakkan perlahan ini kembali ke penyambungnya dan masukkan ke dalam tiub katod. Tiub itu akan melimpah apabila katod dimasukkan, Tidak apa-apa yang kita mahukan elektrod karbon untuk bersentuhan dengan udara sehingga menuangkan sedikit air juga.

Isikan ruang anoda 1 / 2-3 / 4 penuh dengan rawatan tangki septik. Saya juga menambah beberapa gula sudu dan beberapa kertas yang dicincang untuk menyediakan karbon dan nitrogen. Isikan ruangan itu dengan air tulen dan dichloronated. Inser pemasangan anod sepenuhnya ke dalam tiub anod.

Saya mula mengukur voltan pada litar terbuka. Dalam masa 15 minit saya menghasilkan voltan yang boleh diukur (82 mA). Setelah voltan output kelihatan stabil, saya akan mengukur di bawah beban dan kemas kini.