Inhibiting the Growth of Microbes on Air Cathode in Microbial Fuel Cell by Using Antimicrobial Agent
| العنوان بلغة أخرى: |
تثبيط نمو الميكروبات على كاثود الهواء في خلية الوقود الميكروبية عن طريق عامل مضاد للميكروبات |
|---|---|
| المؤلف الرئيسي: | Al-Lawati, Masooma Juma (Author) |
| مؤلفين آخرين: | Al-Muhtaseb, Alaa H. (Advisor) , Baawain, Mahad Said (Advisor) , Al Mamun, Abdullah (Advisor) |
| التاريخ الميلادي: |
2019
|
| موقع: | مسقط |
| الصفحات: | 1 - 59 |
| رقم MD: | 1049343 |
| نوع المحتوى: | رسائل جامعية |
| اللغة: | الإنجليزية |
| الدرجة العلمية: | رسالة ماجستير |
| الجامعة: | جامعة السلطان قابوس |
| الكلية: | كلية الهندسة |
| الدولة: | عمان |
| قواعد المعلومات: | Dissertations |
| مواضيع: | |
| رابط المحتوى: |
عدد مرات التحميل
10
| المستخلص: |
تكنولوجيا واعدة لإنتاج الطاقة المتجددة ومعالجة مياه الصرف الصحي، تعد خلية الوقود الميكروبية (MFC) جديدة تماما وذات أهمية كبيرة. تتكون الخلية التقليدية من أنود حيوي لاهوائي وكاثود حيوي/ غير حيوي هوائي مفصولان بغشاء تبادل الإلكترونات يتم اكسده المركبات العضوية الموجودة على الأنود بواسطة الميكروبات لإنتاج البروتونات، الإلكترونات والغاز ثاني أكسيد الكربون. تنتشر البروتونات لتصل إلى الكاثود، كما تنتقل الإلكترونات عن طريق الدائرة الكهربائية ليتم دمجهم مع الأكسجين لتكوين الماء. تكلفة الغشاء والتهوية وزيادة المقاومة الداخلية هي القيود الأساسية للخلية التقليدية. للتخلص من التهوية وتقليل المقاومة، تم استخدام خلية ذات الكاثود الهوائي. حيث أنها بسيطة في التصميم وكذلك فعاله من حيث التكلفة. ولكن فان تشكل غشاء البكتيريا الحيوي على الكاثود يعيق عملية التحفيز في الطبقة المحفزة الموجودة على الكاثود وبالتالي يقلل من أداء النظام. لذلك، لابد من اتباع طريقة للتقليل من تشكل البكتيريا الهوائية على الكاثود وتكون فعالة من حيث التكلفة لمعالجة مياه الصرف الصحي واستخدامها في إنتاج الطاقة الحيوية. أجريت الدراسة الحالية لمعرفة مدى فعالية الكلورامفينيكول كمضاد حيوي لمنع نمو البكتيريا الهوائية في الخلية الأحادية على الكاثود وتم مقارنة النتائج مع الخلية التقليدية التي تحتوي على الكاثود المغلف بالبلاتينيوم. وقد أجريت الدراسة باستخدام خليتين، أحدهما بالكاثود التقليدي المغلف بالبلاتينيوم والخلية الأخرى تحتوي على كاثود مغلف بالمضاد الحيوي. حيث تناقصت الكهرباء المتولدة من 0.82 فولت إلى 0.62 فولت خلال ثلاثة أشهر من التشغيل وذلك بسبب تكون طبقة البكتيريا الهوائية على الكاثود المغلف بالبلاتينيوم، كما تمكنت الخلية من إزالة 95% من المركبات الكيميائي خلال خمسة أيام. ولكن أنتجت الخلية ذات الكاثود المغلف بالمضاد الحيوي كهرباء تصل إلى 0.85 فولت وتمكنت من إزالة 95% من المركبات الكيميائية خلال عشرة أيام. استهلاك عشرة أيام في الخلية ذات الكاثود المغلف بالمضاد الحيوي دليل على عدم وجود البكتيريا الهوائية على الكاثود لذلك كان معدل إزالة المركبات الكيميائية بطيء مقارنة بالخلية ذات الكاثود المغلف بالبلاتينيوم. حيث في الخلية الأخيرة شارك نوعان من البكتيريا في إزالة المركبات الكيميائية. تصل الكفاءة في الخلية ذات البلاتينيوم إلى 8%، في حين أنها تصل إلى 12.5% في الخلية ذات المضاد الحيوي. حيث تشير النتائج أن المركبات الكيميائية الموجودة تمت إزالتها فقط بالبكتيريا اللاهوائية الموجودة على الأنود لذلك حققت كفاءة عالية. أن ارتفاع الكفاءة دليل على غياب البكتيريا الهوائية التي تتشكل على الكاثود وتمت إزالة المركبات الكيميائية باستخدام البكتيريا الموجودة على الأنود فقط. لذلك يمكن يؤدي تطبيق المضاد الحيوي على الكاثود إلى منع تكون البكتيريا الهوائية دون التأثير على الخواص الكهروكيميائية الأخرى للنظام (إزالة المركبات الكيميائية، استعادة الطاقة، وتغيير الرقم الهيدروجيني). ومع ذلك فان تسريب المضادات الحيوية إلى الوسط الغذائي يمكن أن يؤثر سلبا على عمل البكتريا الموجودة على الأنود في العمليات الطويلة الأجل. لذلك هناك حاجة لمزيد من الدراسات للتحقق على المدى الطويل من فعالية هذا النوع من المضاد الحيوي وكذلك تجربة أنواع أخرى من المضادات الحيوية لتغليف الكاثود لجعل النظام فعال من حيث التكلفة وكذلك صديق للبيئة. |
|---|
عناصر مشابهة
-
Performance Analysis of Different Anode Materials of Double Chamber Microbial Fuel Cell Technology Using Different Types of Wastewater
بواسطة: Ramadan, Suad Mohamed منشور: (2023) -
BiOCl/GCN on Steel as Cathodic Photoelectrocatalysts for Microbial Desalination Cell Application
بواسطة: Al Balushi, Noor Juma Karim Bakhsh منشور: (2022) -
Investigation of the Performance of a Novel Three Chambered Circular Microbial Desalination Cell for Acid-Base Recovery
بواسطة: Al-Hinai, Azhaar Juma Hamdan منشور: (2021) -
Anode Material Modification for Sustainable Bio-electricity Production in Microbial Fuel Cell
بواسطة: Al-Shuaili, Tahiya Ali Nasser منشور: (2021) -
Investigating Cathode Limitations and its Mitigation Using Electro-Catalyst in Microbial Desalination Cell
بواسطة: الرحمن، صادق منشور: (2023)
