Sustainable electric power generation from live anaerobic digestion of sugar industry effluents using microbial fuel cells

Sreelekshmy, Bhuvanendran Revamma; Basheer, Rubina; Savithri, S.; Vasudevan, Vipinlal; Elias, Liju; Shibli, S.M.A.

doi:10.1039/d0ta00459f

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“…pH is a vital abiotic factor that affects the survivals of different microbes, rate of biological reaction, and energy production. 44 The end pH levels in all digesters were 7.2-7.9, higher than those in the initial stages (6.9). Excess CDMC caused a high nal pH value.…”

Section: Impacts Of Cdmc On Microbial Morphologiesmentioning

confidence: 70%

Advanced bioH₂ and bioCH₄ production with cobalt-doped magnetic carbon

et al. 2020

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Section: Impacts Of Cdmc On Microbial Morphologiesmentioning

confidence: 70%

Advanced bioH₂ and bioCH₄ production with cobalt-doped magnetic carbon

et al. 2020

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“…Moreover, alkaline condition (pH9) is confirmed as the best condition for the exoelectrogenic activity. 28 Electrochemical Evidence for the Enhanced Bacterial Electron Transfer. EIS is a noninvasive approach to examine biofilm growth, biofilm conductivity, and electron-transfer mechanisms.…”

Section: ■ Results and Discussionmentioning

confidence: 99%

Tuning of Surface Characteristics of Anodes for Efficient and Sustained Power Generation in Microbial Fuel Cells

Sreelekshmy

Rajappan

Basheer

et al. 2020

ACS Appl. Bio Mater.

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The present study reports about the fabrication of a three-dimensional (3D) macroporous steel-based scaffold as an anode to promote specifically bacterial attachment and extracellular electron transfer to achieve power density as high as 1184 mW m–2, which is far greater than that of commonly used 3D anode materials. The unique 3D open macroporous configuration of the anode and the microstructure generated by the composite coating provide voids for the 3D bacterial colonization of electroactive biofilms. This is attributed to the sizeable interfacial area per unit volume provided by the 3D corrugated electrode that enhanced the electrochemical reaction rate compared to that of the flat electrode, which favors the enhanced mass transfer and substrate diffusion at the electrode/electrolyte interface and thereby increases the charge transfer by reducing the electrode overpotential or interfacial resistance. In addition, bacterial infiltration into the interior of the anode renders large reaction sites for substrate oxidation without the concern of clogging and biofouling and thereby improves direct electron transfer. A very low overpotential (−27 mV) with a very low internal resistance (7.104 Ω cm2) is achieved with the fabricated microbial fuel cell (MFC) that has a modified 3D corrugated electrode. Thus, easier and faster charge transfer at the electrode–electrolyte interface is confirmed. The study presents a revolutionary practical approach in the development of highly efficient anode materials that can ensure easy scale-up for MFC applications.

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“…Según Sreelekshmy (2020) interacción eficiente entre las bacterias y el electrodo. Este modelo matemático fue aplicado en una MFC para el tratamiento de aguas residuales de la industria azucarera, lo que arrojó resultados prometedores para la industrialización de este proceso, con un costo de la inversión en la MFC de 199,15 USD.…”

Section: Discussionunclassified

“…El valor de inversión por unidad de potencia producido fue de 0,48 USD/(W/m 2 ) y el ingreso por unidad de energía producida de 8,63 USD/(W/m 2 ), lo que resulta alrededor de 18 veces mayor que el de la inversión costo. Estos valores revelan la viabilidad y fiabilidad del empleo de MFC como un sistema eficiente para el tratamiento de aguas residuales (Sreelekshmy et al, 2020).…”

Section: Discussionunclassified

Avances en el tratamiento de aguas residuales alimenticias para la producción de bioenergía en celdas de combustible microbianas: una revisión

2021

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La industria alimenticia a nivel mundial es una de las industrias con mayor impacto en el medio ambiente, por la alta cantidad de aguas residuales que desecha y por el alto contenido de materia orgánica en estas aguas. El uso de tecnologías que permitan tratar estas aguas y generar energía simultá nea mente surge como una alternativa eficiente contra el problema de contami nación. Las celdas de combustible microbianas constituyen una alternativa eficaz para el tratamiento de aguas residuales industriales por su alta capacidad de remoción de materia orgánica y posterior generación de energía. Este documento revisa los últimos avances que se han realizado entorno al empleo de esta tecnología en el campo de la industria alimenticia. El principal objetivo de esta revisión es describir los componentes y arquitecturas utilizadas en las celdas de combustible microbianas y como estos inciden en la producción de electricidad y en la remoción eficiente de materia orgánica en aguas residualesde industria alimenticia. A su vez, se exploran los principales sustratos (tipode agua residual) utilizados en la generación de mayor eficiencia energética.Se presentan los futuros retos y las perspectivas que permitan mejorar el usode esta tecnología en el tratamiento de agua residual de la industria alimenticia y el aprovechamiento de la energía eléctrica que los microorganismosgeneran en el proceso de oxidación de materia orgánica.

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Sustainable electric power generation from live anaerobic digestion of sugar industry effluents using microbial fuel cells

Abstract: Design and operation of microbial fuel cells for sustained electric power generation from sugar industry effluents.

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Advanced bioH₂ and bioCH₄ production with cobalt-doped magnetic carbon

Advanced bioH₂ and bioCH₄ production with cobalt-doped magnetic carbon

Tuning of Surface Characteristics of Anodes for Efficient and Sustained Power Generation in Microbial Fuel Cells

Avances en el tratamiento de aguas residuales alimenticias para la producción de bioenergía en celdas de combustible microbianas: una revisión

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Advanced bioH2 and bioCH4 production with cobalt-doped magnetic carbon

Advanced bioH2 and bioCH4 production with cobalt-doped magnetic carbon

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Avances en el tratamiento de aguas residuales alimenticias para la producción de bioenergía en celdas de combustible microbianas: una revisión

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