Αξιολόγηση ηλεκτροδίων ανόδου στην παραγωγή ενέργειας και αξιοποίηση
αποβλήτου μέσω μικροβιακής κυψελίδας καυσίμου μονού θαλάμου

Kritikou, Ioanna; Κρητικού, Ιωάννα

dc.contributor.author	Kritikou, Ioanna	en
dc.contributor.author	Κρητικού, Ιωάννα	el
dc.date.accessioned	2023-03-10T09:23:01Z
dc.date.available	2023-03-10T09:23:01Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57224
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24922
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Μικροβιακά Κελία Καυσίμου	el
dc.subject	Ηλεκτρόδια Ανόδου	el
dc.subject	Επεξεργασία Αποβλήτων	el
dc.subject	Παραγωγή Ηλ. Ρεύματος	el
dc.subject	Ανοξείδωτος Χάλυβας	el
dc.subject	Microbial Fuel Cells	en
dc.subject	Wastewater Treatment	en
dc.subject	Power Generation	en
dc.subject	Anode Electrodes	en
dc.subject	Stainless Steel	en
dc.title	Αξιολόγηση ηλεκτροδίων ανόδου στην παραγωγή ενέργειας και αξιοποίηση αποβλήτου μέσω μικροβιακής κυψελίδας καυσίμου μονού θαλάμου	el
dc.title	Evaluation of ceramic electrodes in energy production and waste utilization through single chamber microbial fuel cell	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ανόργανα Υλικά	el
heal.classification	Ηλεκτροχημεία	el
heal.classification	Πράσινη Ενέργεια	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-10-03
heal.abstract	Η συγκεκριμένη εργασία αφορά τη μελέτη των μικροβιακών κελιών καυσίμου (Μicrobial Fuel Cells). Σκοπός ήταν η μελέτη διάφορων υλικών , οικονομικών και διαθέσιμων στην αγορά, τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως ηλεκτρόδια ανόδου, ελέγχοντας την αποδοτικότητα του κελιού πρωτίστως ως προς την αποδόμηση της οργανικής ύλης και δευτερευόντως ως προς την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αρχικά μελετήθηκε σε τέσσερεις και τρείς ανεξάρτητους κύκλους εγκλιματισμού ηλεκτρόδιο ανόδου από carbon felt. Ενώ στη συνέχεια μελετήθηκαν παράλληλα δύο κελιά, το πρώτο με Stainless Steel wire και το δεύτερο με Stainless steel sponge για ηλεκτρόδια ανόδου, σε πέντε κύκλους εγκλιματισμού. Στους κύκλους εγκλιματισμού το «καύσιμο» που χρησιμοποιήθηκε ήταν η γλυκόζη. Η αξιολόγηση της λειτουργίας των κελιών έγινε με ηλεκτροχημικές μετρήσεις EIS , I-t και μέτρηση του COD. Για το carbon felt τα αποτελέσματα για τη μείωση του COD δεν ήταν ικανοποιητικά, περίπου στο 30%, ενώ τα ρεύματα που μετρήθηκαν ήταν πολύ μικρά. Τα Stainless Steel ηλεκτρόδια εμφάνισαν αρκετά ικανοποιητική απόδοση στη μείωση του COD, περίπου 75% και τα ρεύματα που συλλέχθηκαν ήταν ικανοποιητικά. Οπότε, αυτά τα δύο MFCs μελετήθηκαν περαιτέρω λειτουργώντας κάθε κελί ξεχωριστά για έναν ακόμη κύκλο με πραγματικό απόβλητο βυρσοδεψίας αυτή τη φορά. Οι μετρήσεις έδειξαν εξίσου καλή αποδοτικότητα στην κατανάλωση του οργανικού φορτίου > 76% και τα ηλεκτροχημικά δεδομένα που λήφθησαν ήταν πολλά υποσχόμενα.	el
heal.abstract	This research is about single chamber Microbial Fuel Cells (MFCs) and their efficiency on wastewater treatment and power generation. Purpose of the experiments was to evaluate different low cost materials that were used for the anode electrode. The experiments were conducted using a ceramic cathode electrode. The experimental set up included several acclimation cycles in order to observe and achieve the biofilm formation using E-coli bacteria. The other ingredients added to the MFC besides the E-coli, were glucose(aq) and buffer pH=7. During every cycle were obtained electrochemical data such as I-t and V-t. At the end of every cycle a potensiostatic Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) technique used to evaluate the biofilm formation and a COD measurement to evaluate the wastewater treatment efficiency of the cell. At first, a carbon felt electrode was examined using a 100ml reagent bottle as an MFC. The experiment for carbon felt 1 included four acclimation cycles in which the power generation results were too low and the COD reduction was almost 30%. The carbon felt 2 experiment conducted next using the exact same method as carbon felt 1, but only three acclimation cycles took place. The results were very similar to the first carbon felt for the power generation and slightly better for the wastewater treatment, but not good enough. Subsequently, were examined at the same time two aspects of stainless steel (SS) anode electrodes: wire (MFC1) and sponge (MFC2), using two 250ml reagent bottles as MFCs. Five acclimation cycles were completed as described above with additional measurements for pH and conductivity before and after the end of every cycle. The power generation results were better than the carbon felts’ with maximum DC current reaching a few mV at both cells. The wastewater treatment data were even better since COD reduction almost reached 75% for every cell. Finally, a cycle using tannery wastewater was carried out for the MFC1 and MFC2 separately. In this case the theoretical power was calculated by measuring the Open Circuit Voltage and the Short Circuit Current that were not measured before and emerged PT,1=0,001739W and PT,2= 0,0001488W. The COD reduction exceeded 76% in every cell, which is very promising for the use of the MFCs with Stainless Steel anode electrodes.	en
heal.advisorName	Αργυρούσης, Χρήστος	el
heal.advisorName	Argirusis, Chris	en
heal.committeeMemberName	Αργυρούσης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Καραντώνης, Αντώνης	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Ανόργανης και Αναλυτικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	71 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false