Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Mikrobielle Elektrolyse synthetischer Säuren zur Produktion von Biowasserstoff: Einfluss der Vorbehandlung des Biokatalysators und des pH-Werts als Funktion des angelegten Potentials

M. Lenin Babu, P.N. Sarma und S. Venkata Mohan

Die Bioelektrolyse von synthetischen Säuren (Acetat, Butyrat und Propionat) wurde in einer Einkammer-mikrobiellen Elektrolysezelle (MEC) zur Herstellung von Biowasserstoff (H2) untersucht. Der Einfluss der Kulturvorbehandlung (unbehandelt und mit Säure vorbehandelt) und der pH-Bedingungen (6 und 7) auf den Elektrolyseprozess wurde untersucht. Die MEC wurde bei drei optimierten Potentialen, nämlich 0,2, 0,6 und 1,0 V betrieben, während die Kontrollzelle ohne angelegtes Potential betrieben wurde. Unter allen untersuchten Versuchsbedingungen wurden die maximale Wasserstoffproduktionsrate (HPR), die kumulative Wasserstoffproduktion (CHP) und die spezifische Wasserstoffausbeute (SHY) bei 0,6 V gefolgt von Betrieb bei 1,0 und 0,2 V registriert. Die Kulturvorbehandlung und pH-Schwankungen zeigten Einfluss auf den MEC-Prozess. Der Vorbehandlungsbetrieb (PTr) bei pH 7 zeigte eine bessere Prozessleistung als bei pH 6. Unbehandelte MEC (UTr) bei pH 6 und 7 zeigte eine geringere Leistung im Vergleich zum PTr-Betrieb. Während des Prozesses wurde eine Entfernung von etwa 53 % der synthetischen Säuren registriert, was ein gutes Zeichen für MEC als Abwasserbehandlungsanlage ist. Die elektrokinetische Auswertung anhand der Tafel-Steigung zeigte, dass MEC-Operationen mit PTr und UTr bei pH 6 niedrigere Redox-Steigungen und einen niedrigeren Polarisationswiderstand (Rp) bei 0,2 V und 0,6 V aufwiesen, während bei pH 7 niedrigere Redox-Steigungen und Rp bei 0,6 V und 1,0 V aufwiesen.