Die Mikrobielle Brennstoffzelle in Theorie und Praxis

Die Mikrobielle Brennstoffzelle in Theorie und Praxis
Nach all meinen Versuchen kam ich zu dem Schluss, dass Spannung und Stromstärke der MFC
von folgenden Aspekten abhängig sind:
• Konstruktion
• Membran
• Konzentrationen der Substanzen
• pH-Wert
• Verbraucher
Als beste Konstruktion zur Erforschung erwies sich für mich die Plexiglas-Zelle, da sie eine sehr
große Membranfläche zur Verfügung stellt, wenn man bedenkt, dass man nur wenig Flüssigkeit
benötigt, um die Kammern zu füllen. Außerdem ist sie durchsichtig, was eine gute Beobachtung
ermöglicht, und sie ist sowohl dicht als auch zerlegbar und somit einfach zu reinigen.
Bei der Membran habe ich von Anfang an vermutet, dass die technisch hergestellte Nafion-
Membran die beste sein würde, da diese speziell entwickelt wurde, um genau die nötigen
Eigenschaften zu erfüllen. Deshalb war ich erstaunt festzustellen, dass die Haut einer
Schweinsblase ebenso gut funktionierte.
Neben den von Bennetto vorgegebenen Konzentrationen der Kaliumhexacyanoferrat-Lösung
(0,02molar), der Traubenzuckerlösung (1molar) und der Hefe-Suspension erwies sich bei mir die
Methylenblau-Konzentration von 5mmolar als gut geeignet.
Die Pufferung ist nicht nur für die Mikroben an der Anode wichtig, sondern trägt auch zur
Stabilität der Kathode bei.
Für die Anwendung in der Praxis ist es besonders wichtig zu wissen, wie sich die Zelle verhält,
wenn man einen Verbraucher anschließt. Deshalb waren diese Experimente für mich besonders
interessant. Leider musste ich feststellen, dass die Kapazität des Systems, so wie ich es aufgebaut
hatte, nur so groß war, dass ich ausschließlich einen Kleinstverbraucher, also eine LED mit
2mA, betreiben konnte. Für die Praxisanwendung ist dieser Aufbau also noch nicht geeignet.
Ein erfreuliches Ergebnis war die lange Lebensdauer von etwa 20 Stunden. Eine Fütterung mit
Glucose hatte jedoch nur eine geringfügige Auswirkung.
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