Scale-up and Measurement Enhancements of a BioGenerator Bioreactor
Notice bibliographique
Résumé
Renewable energies in the form of wind and solar have seen steadfast growth across the world, however the abundance of these technologies that demonstrate short-term variability in power output threatens power grid stability and necessitates the use of fossil fuels for rapid throttling capability. A requirement for large scale energy storage systems becomes necessary and a system based on hydrogen generation, storage, and consumption for electrical grid supply-demand stabilization using a ferric sulfate oxidant is herein explored, named the BioGenerator. As the name implies, the system functions as an indirect microbial fuel cell using a biologically active broth dominated by the iron oxidizing microbe Leptospirillum ferriphilum obtained from Iron Mountain, California.\nResearch into the scale-up of a pilot scale system was needed to confirm the validity of laboratory research and assess the energy consumption of the system. A conceptual energy management system is proposed based on the use of a trompe such as that of the Ragged Chute compressed air plant near Cobalt, Ontario to provide the aeration and heating requirements of the system. Novel methods of accurately measuring dissolved oxygen and volumetric mass transfer coefficient in ferric sulfate broth using microbial biooxidation stoichiometry and electrochemical amplification processes were achieved. Investigation into the direct in-situ measurement of solution pH and iron ion concentration by spectrophotometric techniques on aqueous ferric ions to reduce costs in the wear and tear of pH and redox probes was met with some success. As a result, a strategy for modelling the ferric ion absorbance characteristics has been proposed and a custom built spectrophotometer prototype was produced. Testing of a pilot scale BioGenerator yielded insights into the operating conditions that provide the best performance regarding microbial biooxidation dynamics as well as dissolved oxygen uptake and distribution within the bioreactor. Study into the search for hyperacidophiles thriving in ultra-low pH conditions revealed an interesting finding from the red algae Cyanidium caldarium that was demonstrated to show observable growth to pH -0.85 (19.5% w/w H2SO4), surpassing the current record holders of Picrophilus oshimae and Picrophilus torridus. The observation may have relevance in space exploration or genetic engineering applications.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 ».