Cette pile à combustible microbienne à chambre unique de 5 gallons utilise un tissu conducteur peu coûteux pour fournir un catalyseur à base d’argent et une membrane perméable en polystyrène.

Le fonctionnement d'un MFC à chambre unique est compliqué par une intoxication à l'oxygène résultant des exigences contradictoires de la population anaérobie et de l'exigence de la cathode pour l'O2 dissous. Cette conception tente de limiter l'empoisonnement à l'oxygène en utilisant une feuille de carbone conventionnelle combinée à une électrode de carbone du type brosse pour fournir une barrière contre les gaz sans limiter la libre circulation du milieu microbien.

L'utilisation de polystyrène comme membrane perméable est nouvelle pour autant que je sache.

Le tissu conducteur est utilisé pour fournir un catalyseur d’argent peu coûteux pour favoriser l’oxydation à la cathode. Nous utilisons un tissu conducteur plaqué argent de lesseremf mais tout matériau plaqué argent devrait faire l'affaire. L'utilisation de l'argent en tant que catalyseur est basée sur les recherches effectuées pour la cathode à air dans une batterie air-aluminium et est expérimentale dans un MFC.

Comme vous pouvez le voir sur la photo, j'ai reçu environ 90 mV sur le circuit ouvert après avoir chargé et assemblé la cellule. L’extraction de l’énergie d’un MFC est directement proportionnelle à la densité de la population et à la surface de la surface de l’électrode au niveau de la cathode et de l’anode.

Le pouvoir continuera d'augmenter avec la densité de population.

Provisions:

Étape 1: Nomenclature

Ceci est une simple facture de matériaux et d'assemblage. Comme nous construisons un MFC à chambre unique, nous n’avons pas besoin de créer un pont de sel ou quelque chose du genre.

1 seau en plastique de 5 gallons avec couvercle - La mienne chez Home Depot est en vente au prix de 2,97 $ plus le couvercle

Disque 8 en styromousse - Découpé dans le matériel d'emballage ou j'en utilise un que j'ai eu chez Michael

Utilisez de la mousse de polystyrène en vrac si vous pouvez l'obtenir. Vous voulez que l'air passe facilement

Culture microbienne anaérobie - J'utilise une fosse septique et un traitement Cesspool de marque "Microbe Lift"

La levure devrait aussi marcher

1 paquet de grands tampons filtrants au charbon d'aquarium. J'utilise les filtres 4 PLUS de marque Fluval

Tissu conducteur revêtu d’argent - http://www.lessemf.com/fabric.html J'utilise le «tissage de nylon transparent revêtu d’argent extensible». Ceci est utilisé comme catalyseur pour faciliter l'oxydation à la cathode à air. C'est aussi la grille de collecte d'électrons.

Quelques fils métalliques avec des pinces ou un moyen de les attacher aux coussinets en carbone.

Deux feuilles de papier carbone. Ceci est utilisé pour obtenir une bonne connectivité mécanique entre les pads.

Étape 2: Créer la cathode en polystyrène

La cathode en mousse de polystyrène qui se trouve au sommet de la chambre du MFC est une passerelle qui permet l’entrée de l’air et des biogaz résultant de l’action des microbes.

Comme vous pouvez le voir sur la photo, c'est un sandwich. La couche inférieure est en mousse de polystyrène, ensuite une couche de tissu conducteur, puis deux tampons de carbone posés côte à côte. Ceci est suivi d'une autre couche de tissu conducteur, puis du papier carbone. Comme vous pouvez le voir sur la photo, le papier carbone est placé avec le côté brillant face au tissu conducteur.

L'ensemble d'électrodes est fixé à la mousse de polystyrène au moyen de 4 cure-dents et d'une bande de ruban plastique transparent.

Étape 3: préparer la chambre microbienne

Maintenant, prenez le couvercle et découpez soigneusement le cercle intérieur. Ce sera un ajustement presque parfait pour le disque de styromousse.

Ensuite, préparez l’anode sur le fond du seau (voir illustration). Cela se fait en déposant un morceau de papier carbone de 8 x 5 pouces, suivi d'un morceau de tissu conducteur de 8 x 5 pouces, puis des deux tampons restants du filtre d'aquarium.

Cet assemblage est flottant et a tendance à flotter lorsque la solution est ajoutée. J'ai trouvé nécessaire de fixer cet ensemble au fond du seau avec du ruban adhésif en plastique transparent. Je pense que la super-colle et / ou un assemblage légèrement différent pourraient être plus faciles.

Bon maintenant nous sommes prêts à charger ce chiot et à voir ce qui se passe …

Étape 4: Assemblage et utilisation du MFC

Ok, Tesla transformons les microbes en électrons …

Mettez le reste de votre papier déchiqueté afin que l’anode soit recouverte généreusement.

Je suis allé à Big Lots et ai ramassé quelques bouteilles de soda bon marché de 3 litres à utiliser comme média microbien, mais presque tout peut être utilisé. Faites-vous une belle solution d'eau sucrée à 5% ou utilisez une solution de vinaigre doux.

J'ai choisi ces derniers parce que je voulais les bouteilles de 3 litres pour la prochaine génération de mon éolienne et je pensais que cela ferait un bon milieu à base de sucre. Je n'allais certainement pas boire ce truc. De plus, l'acide dans la soude aidera à décomposer le papier.

Après avoir ajouté le soda, placez le seau dans le soleil de l’après-midi pendant quelques heures pour évacuer le gaz. Le remplir le seau le reste du chemin avec de l'eau. La mousse de polystyrène va flotter sur l'eau et appuyer sur le couvercle pour obtenir un sceau (plus ou moins).

Fixez le deuxième fil à l'électrode de carbone sur la mousse de polystyrène. Float la mousse de polystyrène (côté carbone vers le bas) dans l'eau et les deux conduit autour d'elle à travers le trou dans le couvercle.

Ajoutez environ 1/4 tasse de Microbe Lift pour charger le MFC, puis appuyez fermement sur le couvercle.

Reliez simplement une résistance de 220 ohms aux bornes et commencez à mesurer la tension.