Biofuel Cells Select for Microbial Consortia That Self-Mediate Electron Transfer
Notice bibliographique
Résumé
Microbial fuel cells hold great promise as a sustainable biotechnological solution to future energy needs. Current efforts to improve the efficiency of such fuel cells are limited by the lack of knowledge about the microbial ecology of these systems. The purposes of this study were (i) to elucidate whether a bacterial community, either suspended or attached to an electrode, can evolve in a microbial fuel cell to bring about higher power output, and (ii) to identify species responsible for the electricity generation. Enrichment by repeated transfer of a bacterial consortium harvested from the anode compartment of a biofuel cell in which glucose was used increased the output from an initial level of 0.6 W m(-2) of electrode surface to a maximal level of 4.31 W m(-2) (664 mV, 30.9 mA) when plain graphite electrodes were used. This result was obtained with an average loading rate of 1 g of glucose liter(-1) day(-1) and corresponded to 81% efficiency for electron transfer from glucose to electricity. Cyclic voltammetry indicated that the enhanced microbial consortium had either membrane-bound or excreted redox components that were not initially detected in the community. Dominant species of the enhanced culture were identified by denaturing gradient gel electrophoresis and culturing. The community consisted mainly of facultative anaerobic bacteria, such as Alcaligenes faecalis and Enterococcus gallinarum, which are capable of hydrogen production. Pseudomonas aeruginosa and other Pseudomonas species were also isolated. For several isolates, electrochemical activity was mainly due to excreted redox mediators, and one of these mediators, pyocyanin produced by P. aeruginosa, could be characterized. Overall, the enrichment procedure, irrespective of whether only attached or suspended bacteria were examined, selected for organisms capable of mediating the electron transfer either by direct bacterial transfer or by excretion of redox components.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».