Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userA Study of the Efficiency of Power Generation and Water Treatment in the Sediment Microbial Fuel Cells (SMFC)
دراسة كفاءة توليد الطاقة ومعالجة المياه في خلايا الوقود الميكروبية لطبقة الرواسب
711
0 0
0.0
(
0
)
Added by
Tishreen University ورقة بحثية
Publication date
2020
fields
Chemistry
and research's language is
العربية
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
دُرست خلايا الوقود الميكروبية لطبقة الرواسب من حيث توليد الطاقة الكهربائية ومعالجة المياه. وبهدف تصميم خلية الوقود الميكروبية لطبقة الرواسب (Sediment Microbial Fuel Cell) (SMFC)، أُحضرت الرواسب من سرير نهر الصنوبر، حيث جرى توصيفها لبيان المحتوى العضوي وعناصر التغذية فيها. زودت الخلية بمنظومة تهوية سطحية، وبدأ العمل فيها. حيث تمت مراقبة مؤشرات التيار الكهربائي ومؤشرات تلوث المياه بمرور الزمن. لاحقاً تم تغيير نمط التهوية وأُجريت القياسات السابقة لتوليد الكهرباء، ومؤشرات تلوث المياه، وتمت مقارنتها مع المرحلة السابقة. أظهرت نتائج النمط الأول من التهوية أنّ القيمة العظمى لتيار الدارة القصيرة [Short Circuit Current (ISC)] بلغت (0.905) mA، بينما بلغت القيمة العظمى لجهد الدارة المفتوحة [[Open Circuit Voltage (VOC) (0.390) V. في حين لوحظ ارتفاع في قيم التيار والجهد الكهربائي في النمط الثاني من التهوية، حيث بلغت القيمة العظمى لتيار الدارة القصيرة (1.240) mA، والقيمة العظمى لجهد الدارة المفتوحة (0.430) V. عند وصل الدارة إلى مقاومة خارجية R= 100 Ω، بلغت شدة التيار الكهربائي IR= 0.805 mA، والجهد VR=0.084 V، وبلغت كثافة التيار الناتج (3.18) mA/m2، وكثافة الطاقة (0.269) mW/m2. بالنسبة لتحاليل المياه فقد لوحظ ارتفاع في قيم الـ pH التي بلغت (8.90)، كما ارتفعت كفاءة إزالة الـ COD والـفوسفات والنترات والأملاح المنحلة الكلية، حيث بلغت: 72.11%، 62.70%، 35.60%، 30.61%، على الترتيب.
The Sediment microbial Fuel Cell (SMFC) has been studied in terms of electrical power generation, and water treatment. With the aim to design the Sediment Microbial Fuel Cell (SMFC), the sediment was brought from the Al-sonobar River bed, where it was described to indicate the organic content and nutrients in it. The cell was equipped with a surface aeration system and started working in it. Where it monitored the electrical current and water pollution indicators over time. Later the aeration mode was changed and previous measurements of electricity generation, water pollution indicators were carried out, and compared with the previous stage. Results of the first mode of aeration have shown that the greatest value for Short Circuit Current (ISC) was (0.905) mA while the greatest value for Open Circuit Voltage (VOC) was (0.390) V. While a rise in current and voltage values was observed in the second mode of aeration, in which the greatest value of Short Circuit Current was (1.240) mA, and the greatest value of open circuit voltage (0.430) V. When the circuit has been connected to an external resistance R=100 Ω, the values for current, voltage, current density and power density were (0.805) mA, (0.084) V, (3.18) mA/m2, and (0.269) mW/m2, respectively. For water analysis, an increase in pH values of 8.90 was observed. The efficiency of removing of Chemical Oxygen Demand (COD), phosphates, nitrates and Total Dissolved Salts (TDS) has also increased, reaching: 72.11%, 62.70%, 35.60%, and 30.61%, respectively.
Artificial intelligence review:
Research summary
تناولت الدراسة كفاءة خلايا الوقود الميكروبية لطبقة الرواسب في توليد الطاقة الكهربائية ومعالجة المياه. تم تصميم خلية الوقود الميكروبية باستخدام رواسب من نهر الصنوبر، وتم تزويدها بمنظومة تهوية سطحية. أظهرت النتائج أن النمط الأول من التهوية حقق أعلى قيمة لتيار الدارة القصيرة (0.905 mA) وأعلى قيمة لجهد الدارة المفتوحة (0.390 V). بينما أظهر النمط الثاني من التهوية ارتفاعًا في قيم التيار والجهد، حيث بلغت أعلى قيمة لتيار الدارة القصيرة (1.240 mA) وأعلى قيمة لجهد الدارة المفتوحة (0.430 V). كما أظهرت النتائج كفاءة عالية في إزالة الملوثات من المياه مثل COD والفوسفات والنترات والأملاح المنحلة الكلية. تم الوصول إلى كثافة تيار ناتج (3.18 mA/m²) وكثافة طاقة (0.269 mW/m²) في النمط الثاني من التهوية. خلصت الدراسة إلى أن خلايا الوقود الميكروبية لطبقة الرواسب يمكن أن تكون حلاً مستدامًا لتوليد الطاقة ومعالجة المياه، مع توصيات بتطوير النموذج الحالي واستخدام أنواع جديدة من الأقطاب الكهربائية.
Critical review
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة نحو تحقيق استخدام مستدام للطاقة ومعالجة المياه. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من الأفضل تضمين تحليل اقتصادي شامل لتكلفة إنشاء وتشغيل خلايا الوقود الميكروبية مقارنةً بالطرق التقليدية. ثانيًا، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية المختلفة مثل درجة الحرارة والملوحة على كفاءة الخلايا. ثالثًا، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل أنواع مختلفة من الرواسب والمياه لتعميم النتائج. وأخيرًا، يجب إجراء تجارب طويلة الأمد لتقييم استدامة وكفاءة النظام على المدى البعيد.
Questions related to the research
-
ما هي أعلى قيمة لتيار الدارة القصيرة التي تم تحقيقها في الدراسة؟
أعلى قيمة لتيار الدارة القصيرة التي تم تحقيقها هي 1.240 mA في النمط الثاني من التهوية.
-
ما هي كفاءة إزالة COD في النمط الثاني من التهوية؟
كفاءة إزالة COD في النمط الثاني من التهوية بلغت 72.11%.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة لتطوير خلايا الوقود الميكروبية؟
التوصيات تشمل دراسة إمكانية تطوير النموذج الحالي باستخدام أنواع جديدة من الأقطاب الكهربائية، ودراسة تأثير العوامل المختلفة مثل المسافة بين الأقطاب والأس الهيدروجيني والمقاومة الخارجية على كفاءة توليد الطاقة ومعالجة المياه.
-
ما هو الفرق الرئيسي بين خلايا الوقود الميكروبية لطبقة الرواسب وخلايا الوقود الميكروبية التقليدية؟
الفرق الرئيسي هو أن خلايا الوقود الميكروبية لطبقة الرواسب تستخدم حجرة واحدة تحتوي على المصعد المغمور داخل الرواسب، بينما خلايا الوقود الميكروبية التقليدية تتكون من حجرتين منفصلتين للمصعد والمهبط.
References used
RABAEY, K., VERSTRAETE, W. Microbial fuel cells novel biotechnology for energy generation.Trends Biotechnol. 23(6),2005,291
KIM, B.H., KIM, H.J., HYUN, M.S., PARK, D.H. Direct electrode reaction of Fe (III)-reducing bacterium, Shewanella putrefaciens.J. Microbiol. Biotechnol. 9(2), 1999, 127
rate research
Read More
This study concentrates on two basic problems:i)- Increasing of power
efficiency in Industrial premises to reduce the energy needed for product
unit without any impact on the production level .
To achieve this goal, lighting system should be opera
ted in a certain
condition, capacitor banks for power factor improvement should be
installed, and energy losses of distribution transformers should be reduced.
The research aims to study the effect of the distribution water on
Proton Exchange membrane fuel cell (PEMFC), and the
relationship of membrane thickness and the effects of changes in
thickness depending on the amount of water contained within the
membrane. The research also aims to change the effect of humidity
on the effectiveness of the membrane proton through the diffusion
coefficient and the coefficient of the flow electral osmotic. The
research includes the study of humidity on the cell performance at
constant temperature and its effect on the input interface.
The objective of this research to study the chemical composition and microbial load
for some types of pies by performing various chemical and microbial analysis of samples
collected, from different parts of the Syrian coast which are famous for its
production.
This study showed a large variation in the chemical composition of samples by type
of the pastry and place brought from, for example, the proportion of dry matter for peppers
and chard pies collected from Banias was, 75.71% and 44.90%, respectively, and the
percentage of dry matter was 73.88% and 76.18% and the proportion of protein was,
17.76% and 24 .88% for cheese pies collected from Tartous and Latakia 1, respectively.
This study indicated that all the pies contain a high percentage of fat [the lowest in chard
pies (17.64%) and the highest in cheese pies (38.12%)]. Furthermore a high percentage of
sodium was found (the highest in cheese pies 15.31 mg / 100 g and lowest in pepper pies
7.82 mg / 100 g).
The study also showed that these meals meet international standards in terms of
content of lead, cadmium, Nevertheless they are poor in fiber content except for chard pies
which were the most balanced in terms of components, making it the best type of pies in
nutritional aspect.
Finally, the results showed that the microbial load was too high, as the total census of
bacteria was higher than 105 and the total census of yeasts and fungi was higher than 102.
In addition, all pies are not conformed to the Syrian legislation. The study also showed
absence of E.coli and St. aureus of all samples.
Batteries are energy storage devices that are particularly useful for powering
small portable devices like phones, laptops and entertainment devices as well as
mobility devices that travel over the earth's surface, through water and air. During the
night, or during a period of low solar irradiation, energy is supplied to the load from
the battery in solar electrical Power Systems, and that provides Continuity of power
supply, and on the other hand boosts the Reliability of the system.
Research topic includes the construction of a mathematical
model to study the effectiveness of the basic design of condensation
of steam plants to develop thermoelectric centers dedicated to the
production of electric power and water desalination.
To maintain
the thermal efficiency and maintain a minimum level of
contamination , has been in the current study compared the amount
of savings in consuming the amount of fuel as a result of the
process of co-production of electricity and desalinated water in the
proposed design, compared with the amount of fuel consumed as a
result of the separate electric power production and water
desalination process .In order to study the effect of this has been the
design and evaporative desalination unit and multi-effect unit gas
turbine and the basic termodinamics properties . the efficiency
measure to develop the basic design of the steam plant.
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
