Published September 1, 2019 | Version v1
Publication Open

Application of a direct current circuit to pick up and to store bioelectricity produced by microbial fuel cells

Creators

  • 1. Central University of Ecuador
  • 2. Universidad UTE

Description

Every year the demand for energy worldwide is increasing. There are some alternatives to reduce these problems, such as clean energy or renewable energy. A particular alternative is the microbial fuel cells. These cells are biochemical reactors that convert chemical energy into electricity. The present research evaluated the dairy serum to produce bioelectricity from micro fuel cells (MFC) that were constructed with low-cost materials and with isolated bacteria in anaerobic sediments, located in Ecuadorian national territory, producing maximum voltages of 0.830 V in the circuit and a maximum power density of 30mW / m2. This low voltage was worked with 50 mL MFCs and with an output voltage of 300 mV. Under these conditions, a FLYBACK lift circuit isolated by the transformer was designed. This new circuit could increase the voltage from 30 mV to enough voltage to light a 2.5 V LED. Therefore, the energy produced by the MFC can be directly used to light a LED and to charge capacitors. This study shows that these MFCs, together with the designed circuit, could be used potentially to generate clean energy.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يزداد الطلب على الطاقة في جميع أنحاء العالم كل عام. هناك بعض البدائل للحد من هذه المشاكل، مثل الطاقة النظيفة أو الطاقة المتجددة. البديل المحدد هو خلايا الوقود الميكروبية. هذه الخلايا هي مفاعلات كيميائية حيوية تحول الطاقة الكيميائية إلى كهرباء. قام البحث الحالي بتقييم مصل الألبان لإنتاج الكهرباء الحيوية من خلايا الوقود الدقيقة (MFC) التي تم بناؤها بمواد منخفضة التكلفة وببكتيريا معزولة في الرواسب اللاهوائية، الموجودة في الأراضي الوطنية الإكوادورية، والتي تنتج أقصى جهد 0.830 فولت في الدائرة وكثافة طاقة قصوى تبلغ 30 ميجاوات/ م 2. تم العمل على هذا الجهد المنخفض باستخدام MFCs سعة 50 مل وبجهد خرج قدره 300 مللي فولط. في ظل هذه الظروف، تم تصميم دائرة رفع ارتدادية معزولة بواسطة المحول. يمكن أن تزيد هذه الدائرة الجديدة الجهد من 30 مللي فولت إلى جهد كافٍ لإضاءة مصباح LED بجهد 2.5 فولت. لذلك، يمكن استخدام الطاقة التي تنتجها MFC مباشرة لإضاءة LED وشحن المكثفات. تُظهر هذه الدراسة أنه يمكن استخدام MFCs هذه، جنبًا إلى جنب مع الدائرة المصممة، لتوليد طاقة نظيفة.

Translated Description (French)

Chaque année, la demande d'énergie dans le monde augmente. Il existe des alternatives pour réduire ces problèmes, telles que l'énergie propre ou l'énergie renouvelable. Une alternative particulière est les piles à combustible microbiennes. Ces cellules sont des réacteurs biochimiques qui convertissent l'énergie chimique en électricité. La présente recherche a évalué le sérum laitier pour produire de la bioélectricité à partir de micro-piles à combustible (MFC) qui ont été construites avec des matériaux à faible coût et avec des bactéries isolées dans des sédiments anaérobies, situés sur le territoire national équatorien, produisant des tensions maximales de 0,830 V dans le circuit et une densité de puissance maximale de 30 mW / m2. Cette basse tension a été travaillée avec des MFC de 50 mL et avec une tension de sortie de 300 mV. Dans ces conditions, un circuit de sustentation FLYBACK isolé par le transformateur a été conçu. Ce nouveau circuit pourrait augmenter la tension de 30 mV à une tension suffisante pour allumer une LED de 2,5 V. Par conséquent, l'énergie produite par le MFC peut être directement utilisée pour allumer une LED et charger des condensateurs. Cette étude montre que ces MFC, ainsi que le circuit conçu, pourraient être utilisés potentiellement pour générer de l'énergie propre.

Translated Description (Spanish)

Cada año aumenta la demanda de energía en todo el mundo. Existen algunas alternativas para reducir estos problemas, como la energía limpia o la energía renovable. Una alternativa particular son las células de combustible microbianas. Estas células son reactores bioquímicos que convierten la energía química en electricidad. La presente investigación evaluó el suero lácteo para producir bioelectricidad a partir de micro celdas de combustible (MFC) que fueron construidas con materiales de bajo costo y con bacterias aisladas en sedimentos anaeróbicos, ubicados en territorio nacional ecuatoriano, produciendo voltajes máximos de 0.830 V en el circuito y una densidad de potencia máxima de 30mW / m2. Este bajo voltaje se trabajó con MFC de 50 mL y con un voltaje de salida de 300 mV. En estas condiciones, se diseñó un circuito de elevación de RETORNO aislado por el transformador. Este nuevo circuito podría aumentar el voltaje de 30 mV a un voltaje suficiente para encender un LED de 2,5 V. Por lo tanto, la energía producida por el MFC se puede utilizar directamente para iluminar un LED y cargar condensadores. Este estudio muestra que estos MFC, junto con el circuito diseñado, podrían usarse potencialmente para generar energía limpia.

Files

72860.pdf

Files (1.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e4600087cc6a63bee35257ea84b7551b
1.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تطبيق دائرة تيار مستمر لالتقاط وتخزين الكهرباء الحيوية التي تنتجها خلايا الوقود الميكروبية
Translated title (French)
Application d'un circuit de courant continu pour capter et stocker la bioélectricité produite par les piles à combustible microbiennes
Translated title (Spanish)
Aplicación de un circuito de corriente continua para captar y almacenar la bioelectricidad producida por las células de combustible microbianas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2982984146
DOI
10.15446/rev.colomb.quim.v48n3.77011

Is supplement to
https://openalex.org/W3093216143 (Other)
https://openalex.org/W3088343573 (Other)
https://openalex.org/W2781706410 (Other)
https://openalex.org/W2265143816 (Other)
https://openalex.org/W2141803031 (Other)
https://openalex.org/W2077627060 (Other)
https://openalex.org/W2051477164 (Other)
https://openalex.org/W1990062858 (Other)
https://openalex.org/W1978420315 (Other)
https://openalex.org/W1968529045 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ecuador

References

  • https://openalex.org/W1421608082
  • https://openalex.org/W1979517988
  • https://openalex.org/W1996667478
  • https://openalex.org/W2011617689
  • https://openalex.org/W2025915913
  • https://openalex.org/W2040248766
  • https://openalex.org/W2043447983
  • https://openalex.org/W2080190123
  • https://openalex.org/W2082645543
  • https://openalex.org/W2099379517
  • https://openalex.org/W2169357113
  • https://openalex.org/W2169545645
  • https://openalex.org/W2270602761
  • https://openalex.org/W2411446016
  • https://openalex.org/W2549902707
  • https://openalex.org/W2573413011
  • https://openalex.org/W2594355642
  • https://openalex.org/W2611204543
  • https://openalex.org/W2804324810
  • https://openalex.org/W2804792661
  • https://openalex.org/W4245375256
  • https://openalex.org/W4301355522
  • https://openalex.org/W657538886