Optimization of the performance of a microbial fuel cell using the ratio electrode-surface area / anode-compartment volume

Autor(es)

Eduardo D. Penteado ^[1] ; Carmen Maria Fernandez-Marchante ^[2] ; Marcelo Zaiat ^[3] ; Ernesto Rafael Gonzalez ^[4] ; Manuel Andrés Rodrigo ^[5]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Universidade de São Paulo. Escola de Engenharia de São Carlos. Centro de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação em Engenharia Ambiental - Brasil

^[2] University of Castilla-La Mancha. Department of Chemical Engineering - Espanha

^[3] Universidade de São Paulo. Escola de Engenharia de São Carlos. Centro de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação em Engenharia Ambiental - Brasil

^[4] Universidade de São Paulo. Instituto de Química de São Carlos. Departamento de Físico Química - Brasil

^[5] University of Castilla-La Mancha. Department of Chemical Engineering - Espanha

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Brazilian Journal of Chemical Engineering; v. 35, n. 1, p. 141-146, 2018-01-00.

Resumo

Abstract This paper focus on the determination of the influence of the electrode-surface area / anode-compartment volume ratio (ESAVR) on the performance of microbial fuel cells (MFC), both in terms of the generation of electricity and the removal of organic matter from waste. Real wastewater coming from a winery factory was used and five ESAVRs were tested in separate MFCs, ranging from 0.15 to 0.75cm2cm-3. Results demonstrate that the electricity generation increases by decreasing the anode-compartment volume. Thus, by increasing ESAVR, maximum current density increased from 583 to 2416 mA m-2. However, the COD removal was found to be more efficient upon decreasing the ESAVR (from 590 to 1075 mg COD L-1 d-1). Results are of extreme significance for the mechanical design of MFC in order to optimize their performance during normal operation. (AU)

• Processo FAPESP: 11/23026-0 - Tratamento de águas residuárias em células a combustíveis microbianas e geração de energia elétrica direta: fundamentos e aplicação
• Beneficiário: Eduardo Dellosso Penteado
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 14/07904-5 - Tratamento de água residuária de vinicultura em célula a combustível microbiana
• Beneficiário: Eduardo Dellosso Penteado
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 09/15984-0 - Produção de bioenergia no tratamento de águas residuárias e adequação ambiental dos efluentes e resíduos gerados
• Beneficiário: Marcelo Zaiat
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático