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J-GLOBAL ID：202102243426360984   整理番号：21A1803459

in situマイクロ流体底生微生物燃料電池装置(MBMFC)のための新しい応用のための概念実証【JST・京大機械翻訳】

Proof-of-concept for a novel application for in situ Microfluidic Benthic Microbial Fuel Cell device (MBMFC)

著者 (7件)： Nguyen Tricia (Energy and Environmental Sciences Group, Naval Information Warfare Center Pacific, San Diego, CA 92152, USA) ,  Arias-Thode Y. Meriah (Energy and Environmental Sciences Group, Naval Information Warfare Center Pacific, San Diego, CA 92152, USA) ,  Obraztsova Anna (San Diego State University Research Foundation, San Diego, CA 92182, USA) ,  Sarmiento Angelica (San Diego State University Research Foundation, San Diego, CA 92182, USA) ,  Stevens-Bracy Alexander (Energy and Environmental Sciences Group, Naval Information Warfare Center Pacific, San Diego, CA 92152, USA) ,  Grbovic Dragoslav (Naval Postgraduate School, Physics Department, Monterey, CA 93943, USA) ,  Kartalov Emil P. (Naval Postgraduate School, Physics Department, Monterey, CA 93943, USA)
資料名： Journal of Environmental Chemical Engineering  (Journal of Environmental Chemical Engineering)
巻： 9  号： 4  ページ： Null  発行年： 2021年 
JST資料番号： W2960A  ISSN： 2213-3437  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 底生微生物燃料電池(BMFC)は,海洋堆積物で作動し,水中電力を供給することができる環境的に互換性のある炭素中性エネルギー資源である。BMFC性能は,生物学的因子と工学的材料および設計の両方に依存する。自然で予測できない生物学的成分は,燃料電池性能を最適化するために実験室設定で典型的に制御される。しかし,本研究は,工学設計因子の増大を通して,BMFC発電のin situ性能の改善を追求する。起電細菌と捕獲電極間の距離の減少は,in situアノードデバイスのBMFC性能を改良するための解決策であった。これを評価するために,石英チップ上の層状マイクロ流体エラストマーを作製し,チップの石英基板上にパターン化したクロム微小電極マトリックスからΔλ90μm内に細菌を閉じ込めた。このデバイスは,マイクロフルイディック微生物燃料電池(MBMFC)を形成するために,炭素布カソードと接続したマイクロ流体Benthicアノードとして役立った。MBMFCユニットをフロースルー実験室条件下で堆積物に設置し,発電を記録した。フロースルー海水実験室またはin situ条件における典型的な無膜微生物燃料電池は,定常状態電力平均8~10mW/m2で3~40mW/m2の発電範囲を持つ。これらのMBMFCデバイスの結果は,定常状態生産レベル20-80mW/m2で,出力密度30-120mW/m2を示した。保存的には,San Diego湾からの堆積物における以前記録されたBMFCユニットより3倍高く,定常状態生産における8倍の改善である。しかし,即時ランプアップ時間と定常状態電力生産を考慮すると,従来のin situ BMFC性能の著しい改善である。これは,将来の潜在的電源として機能できるスケーラブルなin situマイクロ流体デバイスのための概念実証として役立った。本アプローチは,MBMFC研究と開発における更なる最適化のための試験プラットフォームを提供するかもしれない。Copyright 2021 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 最適化 ,  石英 ,  電力 ,  炭素 ,  *燃料電池 ,  発電 ,  細菌 ,  捕獲 ,  パターン形成 ,  微小電極 ,  アノード ,  カソード
準シソーラス用語： *マイクロ流体 ,  *微生物燃料電池 ,  エラストマ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 微生物燃料電池 ,  底生微生物燃料電池 ,  マイクロフルイディクス ,  マイクロ流体微生物燃料電池 ,  フラクタル電極 ,  微小電極

分類 (1件)： 燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (5件)： 流体 ,  微生物燃料電池 ,  応用 ,  概念 ,  実証