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Abstrakt
Der nächste Durchbruch bei mikrobiellen Brennstoffzellen und mikrobiellen Elektrolysezellen für Bioenergie und Bioprodukte
Minghua Zhou und Tingyue Gu
Mikrobielle Brennstoffzellen (MFCs) haben unter Laborbedingungen ihre Leistungsfähigkeit bei der Behandlung verschiedener Abwasserarten bei gleichzeitiger Produktion von Biostrom unter Beweis gestellt. Sie können auch als mikrobielle Elektrolysezellen (MECs) mit externer Spannung betrieben werden, um einige Bioprodukte wie Methan und Wasserstoff zu produzieren. In den letzten Jahren wurden enorme Fortschritte bei der Reaktorkonfiguration, dem Elektrodendesign, dem Membrandesign und dem Stapeln mehrerer Einheiten erzielt. Die MFC- und MEC-Technologien sind jedoch noch weit davon entfernt, für reale Anwendungen über die Stromversorgung kleiner Sensorgeräte hinaus bereit zu sein. Diese Arbeit befasst sich mit den Prinzipien der Bioelektrochemie und verschiedenen Engpässen im MFC-Betrieb. Sie weist darauf hin, dass der nächste Durchbruch durch die Verwendung künstlich hergestellter Biofilme mit überlegenen Leistungsmerkmalen erzielt werden könnte, die den Elektronentransfer und die Aufnahme verschiedener organischer Stoffe in Abwasserströmen erheblich verbessern.