文献

J-GLOBAL ID：201702282835909066   整理番号：17A0578277

蒸気供給バイオハイブリッド燃料電池

Vapor-fed bio-hybrid fuel cell

著者 (3件)： BENYAMIN Marcus S. (Army Res. Lab.) ,  JAHNKE Justin P. (Army Res. Lab.) ,  MACKIE David M. (Army Res. Lab.)
資料名： Biotechnology for Biofuels (Web)  (Biotechnology for Biofuels (Web))
巻： 10  号： Mar  ページ： 10:68 (WEB ONLY)  発行年： 2017年03月 
JST資料番号： U7022A  ISSN： 1754-6834  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 背景:発酵によるエタノールおよび他のバイオ燃料の濃縮および精製はエネルギー集約的プロセスで,小規模ながらコストは増幅される。これらプロセスの必要性を回避し,輸送コストを潜在的に低減するため,発酵と密接に統合したバイオハイブリッド燃料電池(FC)を以前に検討した。しかしながら,長期運転での発酵およびFCの相互有害性を厳密に防止する必要がある。ここでは,周辺環境条件で進行する発酵から電力を連続的に抽出する手段として,蒸気供給型バイオハイブリッドFCの概念を紹介する。酵母発酵へキャリアガス(N₂)をバブリングし,次いで直接エタノールFCを介してFCアノードを発酵中の触媒毒(不揮発性)から保護し,有害FC生成物(特に酢酸)やエタノール蓄積からも酵母を保護する。結果:周辺環境条件での蒸気供給直接エタノールFCは従来系統的に特性化されておらず(蒸気供給直接メタノールFCとは対照的に),まずエタノール濃度,蒸気流量,FC電圧の出力電力および変換効率への影響を評価する。結果は連続攪拌槽型反応器モデルに適合した。広範囲のエタノール分圧(2~8mmHg)で電力密度は同一温度で液体供給直接エタノールFCの電力密度に匹敵し,>2mW/cm²の電力密度が得られた。次に,FCまたは発酵いずれかの毒性に起因する性能低下の徴候を認めない5か月間の蒸気供給バイオハイブリッドFCの発酵的連続操作を実証した。システムは安定で,ディスターバンスやメンテナンスによる中断からの迅速回復も明らかにした。結論:蒸気供給型バイオハイブリッドFCはコストの高い濃縮および精製工程を経ることなく希釈バイオエタノール流からの抽出を可能とする。本概念は大規模および小規模操作双方に対応でき,他のバイオ燃料や廃棄物エネルギーシステムにも一般化可能である。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 連続撹拌槽反応器 ,  *生物燃料 ,  *エタノール発酵 ,  キャリアガス ,  気体 ,  エネルギーシステム ,  Saccharomyces cerevisiae ,  *液体燃料電池
準シソーラス用語： バイオ燃料電池 ,  *バイオエタノール ,  窒素ガス ,  再生可能エネルギーシステム ,  *直接エタノール燃料電池

分類 (3件)： 微生物代謝産物の生産  (FK03020A) ,  生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (2件)： 蒸気供給 ,  燃料電池