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J-GLOBAL ID：201902290933375079   整理番号：19A1167303

微生物燃料電池の発電に及ぼす放電-充電の影響のモデルベース評価

Model-Based Evaluation of the Effect of Discharge-Charge on Electric Power Generation of Microbial Fuel Cells

著者 (7件)： Fujinaga Aiichiro (Faculty of Engineering, Osaka Sangyo University, Daito, Japan) ,  Taniguchi Shogo (Faculty of Engineering, Osaka Sangyo University, Daito, Japan) ,  Takanami Ryohei (Faculty of Human Environment, Osaka Sangyo University, Daito, Japan) ,  Ozaki Hiroaki (Faculty of Engineering, Osaka Sangyo University, Daito, Japan) ,  Tamatani Tsuneharu (Faculty of Engineering, Osaka Sangyo University, Daito, Japan) ,  Heya Manabu (Faculty of Engineering, Osaka Sangyo University, Daito, Japan) ,  Kishimoto Naoyuki (Faculty of Science & Technology, Ryukoku University, Otsu, Japan)
資料名： Journal of Water and Environment Technology (Web)  (Journal of Water and Environment Technology (Web))
巻： 17  号： 2  ページ： 100-108(J-STAGE)  発行年： 2019年 
JST資料番号： U0066A  ISSN： 1348-2165  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 微生物燃料電池(MFC)の電力を上げるための方法として,放電(閉鎖回路:CC)と充電(開回路:OC)の繰り返しが連続CCより高い電力を生じることが注目されている。著者らは,実験とモデルシミュレーションによって堆肥を用いて,MFCの発電のための最良の時間間隔を見出すことを試みた。実験の結果,60秒以下のCCとOCの間隔時間は,連続CCより約1.2倍高い電力出力を生成した。さらに,CCの固定間隔時間(30秒)に関しては,OCのより長い時間がより高い電力を生み出した。各実験はMFCの電力を使用するため,MFC上で同じ条件を維持することは困難であり,次に電圧は減少する。したがって,電力を推定するための数学モデルを作成することにより実験をシミュレートした。このモデルは有機化合物の濃度の変化に基づいており,それは電流によって消費され,拡散によって供給される。計算の結果,CCとOCの有効間隔時間は15秒未満であった。CCの固定時間に関して,モデルはより長い時間のOCがより高い電力を発生することを示した。しかしながら,時間効率として,OCのより短い時間が望ましい。従って,MFCの実用化には時間効率を考慮すべきである。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *燃料電池 ,  充電 ,  放電 ,  *発電 ,  *断続運転 ,  有機化合物 ,  シミュレーション ,  堆肥 ,  *微生物燃料電池
準シソーラス用語： モデルシミュレーション

著者キーワード (3件)： 微生物燃料電池 ,  電荷放電 ,  数学モデル

分類 (2件)： その他の発電  (NB03140M) ,  燃料電池  (YB04040V)

引用文献 (20件)：

• [1] Logan BE: Power generation (Chapter 4). In: Microbial fuel cells, John Wiley & Sons, Hoboken, USA, pp. 44-60, 2008.
• [2] Zhang PY, Liu ZL: Experimental study of the microbial fuel cell internal resistance. J. Power Sources , 195 (24), 8013-8018, 2010. doi:10.1016/j.jpowsour.2010.06.062
• [3] Pant D, Van Bogaert G, Diels L, Vanbroekhoven K: A review of the substrates used in microbial fuel cells (MFCs) for sustainable energy production. Bioresour. Technol. , 101 (6), 1533-1543, 2010. PMID:19892549, doi:10.1016/j.biortech.2009.10.017
• [4] Pinto RP, Srinivasan B, Guiot SR, Tartakovsky B: The effect of real-time external resistance optimization on microbial fuel cell performance. Water Res. , 45 (4), 1571-1578, 2011. PMID:21167550, doi:10.1016/j.watres.2010.11.033
• [5] Logan BE, Hamelers B, Rozendal R, Schröder U, Keller J, Freguia S, Aelterman P, Verstraete W, Rabaey K: Microbial fuel cells: methodology and technology. Environ. Sci. Technol. , 40 (17), 5181-5192, 2006. PMID:16999087, doi:10.1021/es0605016

タイトルに関連する用語 (6件)： 微生物燃料電池 ,  発電 ,  放電 ,  充電 ,  モデルベース ,  評価