In Vivo Polymerization (“Hard-Wiring”) of Bioanodes Enables Rapid Start-Up and Order-of-Magnitude Higher Power Density in a Microbial Battery
Notice bibliographique
Résumé
For microbial electrochemical technologies to be successful in the decentralized treatment of wastewater, steady-state power density must be improved and cost must be decreased. Here, we demonstrate in vivo polymerization (“hard-wiring”) of a microbial community to a growing layer of conductive polypyrrole on a sponge bioanode of a microbial battery, showing rapid biocatalytic current development (∼10 times higher than a sponge control after 4 h). Moreover, bioanodes with the polymerized inoculant maintain higher steady-state power density (∼2 times greater than the control after 28 days). We then evaluate the same hard-wired bioanodes in both a two-chamber microbial fuel cell and microbial battery with a solid-state NaFeIIFeIII(CN)6 (Prussian Blue) cathode, showing approximately an order-of-magnitude greater volumetric power density with the microbial battery. The result is a rapid start-up, low-cost (no membrane or platinum catalyst), and high volumetric power density system (independent of atmospheric oxygen) for harvesting energy and carbon from dilute organics in wastewater.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».