Multiparameter optimization of microbial fuel cell outputs using linear sweep voltammetry and microfluidics
Notice bibliographique
Résumé
A microbial fuel cell with a mature pure-culture Geobacter sulfurreducens electroactive biofilm was used for performance optimization by making rapid changes to experimental parameters in microchannels while monitoring their effect using linear sweep voltammetry. A systematic investigation of polarization behavior and evaluation of system resistivity provided important figures of merit and mechanistic insights on the effects of flow rates, concentrations, and temperature. After individual parameters were optimized, a synergistic effect was observed by applying optimal parameters together, resulting in improved current and maximum power densities, compared to stable values at unoptimized conditions. Continued acclimation for just 2 days under these conditions resulted in further improvements to anode area-normalized current and power maxima (10.49 ± 0.23 A m −2 and 2.48 ± 0.27 W m −2 ), which are among the highest reported in the literature for a microfluidic MFC. In keeping with other accepted normalization protocol using the area separating anode and cathode chambers, the output densities were 64 A m −2 and 15 W m −2 , which are near the theoretical maximum outputs achievable with an MFC system. • Operational parameters were rapidly and accurately modified with microfluidic control. • Linear scan voltammetry reported power and current outputs plus internal resistances. • Individual optimized operational parameters were determined. • Optimization reduced internal resistances and delayed mass-transport limitations. • Maximum outputs were 15 W m −2 and 63 W m −2 when normalized by anolyte contact area.
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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 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 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 ».