پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس

word
85
3 MB
31770
1392
کارشناسی ارشد
قیمت: ۱۱,۰۵۰ تومان
دانلود فایل
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس

    پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی- بیوتکنولوژی

     

    چکیده

    منابع انرژی رو به زوال سوخت‌های فسیلی، جامعه رو به توسعه انسانی را در آینده‌ای نه‌چندان دور دچار کمبود سوخت می‌سازند. در نتیجه نگرانی­های انتشار پیوسته و در حال افزایش دی­اکسید کربن به اتمسفر و همچنین وسعت آلودگی ناشی از سوخت‌های فسیلی که زندگی در کره خاکی را دچار مشکل ساخته است، نیاز به منابع انرژی از منابع تجدیدپذیر با حداقل تأثیر منفی زیست محیطی را افزایش می­دهد. پیل­های سوختی میکروبی معکوس با عملکردی در جهت عکس پیل­های سوختی میکروبی، باکتریها آب و دی­اکسید کربن  را با استفاده از الکترونهایی که در آند یا یک منبع الکتریکی خارجی به کاتد منتقل می­شوند، در فرآیندی شبیه به فتوسنتز به ترکیبات آلی تبدیل می­کنند. این ترکیبات آلی خود می­توانند به سوخت تبدیل ­شوند. در پژوهش پیش رو مدلی بر اساس هدایت مستقیم الکترون­ها در بیوفیلم ارائه شده است. خروجی­های مدل حاضر شامل پروفایل تغییرات غلظت سوبسترا، پتانسیل الکتریکی، توزیع باکتری­های فعال درون بیوفیلم، تغییرات زمانی چگالی جریان و ضخامت بیوفیلم می­باشد. به منظور بررسی اثر عوامل مختلف نسبت به یک حالت شاهد، حالت مرجعی با استفاده از مقادیر پارامترهای موجود و برای سوبسترای دی­اکسید کربن و جامعه میکروبی خالص اسپروموسا اواتا ایجاد شد. بازده کلومبیک در این مدل تابعی از غلظت سوبسترا و پتانسیل کاتد می­باشد. برای سوبسترای دی­اکسید کربن و با وجود گونه میکروبی اسپوروموسا اواتا، در صورت افزایش غلظت، بازده کلومبیک و چگالی جریان کاهش ولی ضخامت بیوفیلم افزایش یافت. از آنجا که ضریب هدایت الکتریکی بیوفیلم اسپوروموسا اواتا بسیار بالاست، بخش اعظم مقاومت­های پیل سوختی میکروبی با این جامعه میکروبی و سوبسترای دی­اکسید کربن ناشی از مقاومت­های انتقال جرم می­باشد. با وجود غلظت 025/0 میلی مول بر سانتی­متر مکعب سوبسترا در کاتولیت، بیشینه چگالی جریان مصرفی 3/0 آمپر بر متر مربع و بازده کلومبیک 75% خواهد بود.دلیل کم بودن بازده کلومبیک، مقاومت­های کاتدی و اهمی در عملکرد پیل می­باشد. از آنجا که بازده کلومبیک تابعی از پتانسیل الکتریکی و غلظت سوبسترا در کاتولیت است و ماکزیمم بازده کلومبیک در غلظت 025/0 میلی مول بر سانتی متر مکعب، 75% و در پتانسیل الکتریکی 13/1، 55% نمایان شد، در نتیجه با ایجاد حالتی بهینه در این غلظت و در این پتانسیل می­توان به بازده تولید بالایی از استات دست یافت.

     

    کلید واژه ها: پیل سوخت میکروبی معکوس، الکتروسنتز میکروبی، الکترو سوخت، کاتد و مدل­سازی.

    1-1  مقدمه

    منابع انرژی رو به زوال سوخت‌ های فسیلی، جامعه رو به توسعه انسانی را در آینده‌ای نه‌چندان دور دچار کمبود سوخت می‌سازند. با رشد سریع جمعیت و رسیدن آن به مرز 10 میلیارد نفر تا 50 سال دیگر نیاز به منابع پایان‌ناپذیر سوخت افزایش خواهد یافت]1[. بر اساس تخمینی از رشد جمعیت و رشد اقتصادی همراه با آن و با در نظر گرفتن روند رشد تقاضای انرژی، میزان تقاضای انرژی در سال 2050 میلادی 27 تراوات و در سال 2100 میلادی 43 تراوات خواهد بود]2[. بنابراین اگرچه نفت، گاز طبیعی و ذغال سنگ در کوتاه مدت می­توانند نیاز انرژی را برآورده نمایند، ولی در دهه­های آتی و با پیشی گرفتن تقاضای نفت از عرضه آن،         نمی­توانند به عنوان یک گزینه مناسب مطرح شوند. در نتیجه با توجه به اینکه منابع سوختهای فسیلی رفته رفته در حال کاهش است حتی در صورت یافتن منابع جدید نفت و یا افزایش بهره­برداری از مخازن موجود، مشکل مهم تغییرات آب و هوایی نه تنها حل نمی­شود، بلکه تشدید نیز خواهد شد. بدون شک رهاسازی کربن ذخیره شده در سوخت­های فسیلی، غلظت دی­اکسید کربن را در جو افزایش می­دهد؛ انباشتگی گازهای گلخانه­ای در سال­های اخیر سبب شده که دمای متوسط جهانی از دماهای پیش از تاریخ نیز فراتر رفته و منجر به ذوب یخ­های طبیعی و افزایش سطح دریاها بشود]2[. بنابراین حتی جایگزینی نفت و گاز با سوخت­های دیگری مانند ذغال­سنگ، هیدرات متان و قطران ذغال­سنگ نیز منجر به رهاسازی گاز دی­اکسید کربن بیشتر به جو، تشدید نمودن آسیب­های زیست محیطی و شتاب بخشیدن به تغییرات آب و هوایی می­گردد. بنابراین از این دیدگاه ما به روشی برای تولید انرژی نیازمندیم که با نرخ بیش از 1% در هر قرن گاز دی­اکسید کربن را به جو وارد ننماید. بزرگ­ترین چالش پیش رو این است که علاوه بر برآورده نمودن نیاز رو به رشد انرژی، مسئله نشر گازهای گلخانه­ای نیز به طور همزمان برطرف گردد.

     

     
            در نتیجه نگرانی­های انتشار پیوسته و در حال افزایش دی­اکسید کربن به اتمسفر و همچنین وسعت آلودگی ناشی از سوخت‌های فسیلی که زندگی در کره خاکی را دچار مشکل ساخته است، نیاز به منابع انرژی از منابع تجدیدپذیر با حداقل تأثیر منفی زیست محیطی را افزایش می­دهد]3[. در این ارتباط قوانین سخت گیرانه تر زیست‌محیطی وضع گردیده و اعتبارهای مالی بالایی برای پژوهش در زمینه بهره‌برداری از انرژی‌های نو تصویب گردیده است]1[.

    گزینش جایگزین­های مناسب، ارزان‌قیمت و تمیز برای سوخت‌ های فسیلی، به هر ترتیب یک ضرورت آشکار است. انرژی­های تجدیدپذیری مانند انرژی خورشیدی، باد، زمین گرمایی و انرژی حاصل از زیست توده گزینه­های مناسبی به شمار می­آیند. در این بین انرژی خورشیدی یک منبع انرژی مناسب و جذاب می­باشد، زیرا علاوه بر تجدیدپذیری به میزان زیادی نیز در دسترس می­باشد. ولی به علت وجود مشکلات فنی و اقتصادی، در حال حاضر نمی­توان در کوتاه مدت به طور کامل به این انرژی متکی بود. در حدود 200 تراوات از 170000 تراوات انرژی خورشیدی تابیده شده، به انرژی باد تبدیل می­گردد؛ در حالی که از این میزان 67 تراوات از طریق چرخه­های آبی به انرژی آب و 100 تراوات نیز از طریق فتوسنتز به شکل زیست توده ذخیره می­گردد]4[. نمایی از این امر در شکل 1-1 نشان داده شده است. بخشی از فناوری­های مرتبط با این انرژی­ها مانند توربین­های بادی، سدهای برقابی، صفحات خورشیدی و فرآیندهای تولید اتانول و متان از زیست توده در سال­های اخیر توسعه یافته­اند ولی با این حال، با رشد جوامع، بایستی نرخ رشد و توسعه این فناوری­ها نیز افزایش یابد.

     

    همان گونه که پیش از این نیز اشاره شد، انرژی خورشیدی و انرژی­هایی که از آن سرچشمه می­گیرند، یک راهکار مناسب برای رفع چالش­های انرژی و محیط زیست در دراز مدت می­باشند. ولی این امر کاملاً به چگونگی دریافت و استفاده از این انرژی بستگی دارد. خورشید در تمام روز و در تمام نواحی به شکل یکنواخت نمی­تابد. بنابراین صفحات خورشیدی می­توانند نیاز برق را در طول روز مرتفع سازند، ولی بدون وجود روش مناسبی برای ذخیره­سازی این انرژی، نمی­توان از آن به عنوان منبع اصلی تأمین انرژی در تمام مدت شبانه روز استفاده کرد.

    انرژی زیست توده شکلی از انرژی خورشیدی گرفته شده می­باشد که در آن انرژی خورشیدی جهت فرآوری و نقل و انتقال راحت­تر به صورت فشرده در زیست توده ذخیره شده است. این ذخیره سازی از طریق فرآیند فتوسنتز و جذب انرژی نور خورشید در پیوند مولکول­های آلی زیست­توده­ها انجام می­گیرد.

    شکل 1-2 نمایی کلی از چرخه انرژی تجدید پذیر بر پایه زیست توده را نشان می­دهد. در این شکل، میکروارگانیسم­ها زیست توده را به سوخت تبدیل می­نمایند.این چرخه شامل سه بخش اصلی است:

    تولید زیست توده توسط نورخورشید و فتوسنتز

    تولید سوخت زیستی مناسب

    تولید انرژی مفید از سوخت زیستی

    در این چرخه، فتوسنتز انرژی خورشیدی را گرفته و طی یک فرآیند کاهشی با حضور دی­اکسید کربن، زیست توده را به شکل گیاه و جلبک ایجاد می­نماید]5[. در واقع در این مرحله انرژی خورشیدی به شکل انرژی پیوندهای مولکولی در مواد آلی تشکیل دهنده گیاهان و جلبک­ها ذخیره می­گردد.

    در بیشتر موارد زیست توده­ای که به عنوان منبع سوخت زیستی به کار می­رود، از پلیمرهایی شامل پروتئین­ها، لیپیدها و پلی ساکاریدها ساخته شده است. این پلیمرهای پیچیده معمولاً برای استفاده مستقیم در تولید انرژی مناسب نیستند ]5[؛ زیرا شکستن و تجزیه آن­ها به سختی صورت می­گیرد. بنابراین یک سری واکنش­های میکروبیولوژیکی جهت تبدیل زیست توده به سوخت زیستی مناسب مانند متان، هیدروژن و اتانول مورد نیاز است. استات نیز یک سوخت زیستی مفید به شمار می­آید. این سوخت­ها دارای ساختار مولکولی ساده­تر بوده و به سهولت اکسید می­گردند. فرآیند تبدیل زیست توده به سوخت­های زیستی شامل مجموعه­ای از فرآیندهای هیدرولیز، تخمیر، اسیدزدایی و متان زایی می­باشد که در قسمت­های آتی به آن­ها پرداخته       می­شود. میکروارگانیسم­ها می­توانند در هر کدام از این فرآیندها حضور داشته باشند.

    سوخت­های نهایی می­توانند پس از جمع آوری، با اکسیژن واکنش داده و انرژی مفید تولید نمایند ]5[. این فرآیند در واقع همان اکسیداسیون سوخت زیستی می­باشد که در نهایت منجر به تولید انرژی مفید          می­گردد. این اکسیداسیون شامل سوزاندن سوخت زیستی و تولید گرما و یا اکسیداسیون مستقیم آن­ها در پیل سوختی و بازیابی انرژی به شکل جریان الکتریکی است. دی­اکسید کربن تولید شده طی سوخت و ساز میکروبی و فرآیند اکسیداسیون سوخت­های زیستی نیز توسط فرآیند فتوسنتز بازیافت شده و بنابراین فرآیندهای بر پایه زیست توده از دیدگاه تولید کربن اضافی خنثی می­باشند.

    Abstract

    Declining fossil fuel resources will cause fuel shortage for developing human community in the near future. Accordingly, the permanent and increasing release of CO2 to the atmosphere, and the large amount of pollution caused by fossil fuels, which has made it difficult to live on the earth, highlights the need to renewable energy sources with the least negative effect on the environment. In reverse microbial fuel cells, which compared to microbial fuel cells perform conversely, bacteria, using electrons which are transferred to cathode in anode or in an external energy source, transform CO2 and H2O to organic compounds during a process which is like photosynthesis. These organic compounds can be transformed to fuel by themselves. In the present study, a model is presented based on direct conduction of electrons in biofilms. The output of the present model includes the changes of the substrate concentration, electric potential, the distribution of active bacteria in the biofilm, the time variation of the current density, and the thickness of the biofilm.  In order to investigate the effect of different factors compared with a control mode, a reference mode was created for CO2 substrate and Sporomusa ovata pure microbial community using different amounts of the present parameters. In this model, coulombic range is a function of substrate concentration and cathode potential.  For CO2 substrate and Sporomusa ovate species, the increase of concentration leads to the decrease of coulombic efficiency, decrease of current density, and increase of biofilm thickness. Because the electrical conductivity of Sporomusa ovate biofilm is very high, most part of microbial fuel cell resistances with this microbial community and CO2 substrate come from the resistance of mass transfer. When the concentration of substrate in catholite is 0.025 mmol cm-3 and there is constant flow of electrons into the system, the maximum current density is 0.3 A.m-2, and the range of coulombic will be %75. Coulombic efficiency is short because of ohmic and cathodic resistances in the performance of cell. Because Coulombic efficiency is a function of electric potential and the concentration of substrate in catholite, and the maximum coulombic effieciency was revealed to be %75 in the concentration of 0.025 mmol cm-3 and %55 in the concentration of 1.13 mmol cm-3, thus, we can achieve a high range of acetate production by creating an optimal state in this concentration and potential.

    Key words: Reverse microbial fuel cell, microbial electrosynthesis, electro-fuel, cathode, and modelling.

     

  • فهرست و منابع پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس

    فهرست:

    فهرست مطالب.....................................................................................................................................................................و

    فهرست شکل­ها...................................................................................................................................................................ح

    فهرست جداول ..................................................................................................................................................................ط

    فصل اول: بررسی اهمیت موضوع و مفاهیم مرتبط با آن

    1-1 مقدمه...................................................................................................................................................... 1

    1-2 چرخه انرژی تجدیدپذیر بر پایه زیست توده 3

    1-3 تولید زیست توده توسط فرآیند فتوسنتز. 4

    1-4 هیدرولیز و تخمیر. 4

    1-5 نیاز به منابع آب و تصفیه پسابها 6

    1-6 پیل سوختی.. 7

    1-7 تعریف پیل‌سوختی.. 8

    1-8 انواع پیل سوختی.. 8

    1-9پیلهای سوختی میکروبی.. 9

                   1-9-1 کاربرد پیل سوختی میکروبی................................................................................................... 11

                      1-9-1-1 تولید برق..................................................................................................................... 12

                     1-9-1-2 تصفیه پساب­ها.............................................................................................................. 12

                     1-9-1-3 تولید هیدروژن.............................................................................................................. 13

                    1-9-1-4 حذف مواد شیمیایی....................................................................................................... 13

                    1-9-1-5 حسگرهای زیستی........................................................................................................... 13

                  1-9-2 مقایسه پیل­های سوختی میکروبی با فرآیندهای بیواتانولی و متان زدایی............................ 14

                   1-9-2-1 فناوری­های متان­زدایی و پیل سوختی میکروبی.............................................................. 14

                   1-9-2-2 فناوری­های بیواتانول و پیل سوختی میکروبی................................................................. 14

                1-9-3 بررسی جامعه میکروبی و زنجیره تنفسی در آن­ها................................................................... 15

               1-9-3-1 چگونگی انتقال الکترون­ها از سطح میکروب به سطح آند پیل سوختی............................... 17

    1-10پیلهای سوختی میکروبی معکوس...... 21

              1-10-1 مکانیسم­های انتقال الکترون..................................................................................................... 22       

              1-10-2 بیوفیلم­های کاتد....................................................................................................................... 24

             1-10-3 الکترود کاتد............................................................................................................................... 24

            1-10-4 شیمی محلول.............................................................................................................................. 25

    1-11هدف از پژوهش پیش رو......................................................................................................................... 27

    فصل دوم: بررسی پژوهش­های پیشین

    2-1 مروری بر پیل­های سوختی از گذشته تا حال......................................................................................... 28

    2-2تاریخچه پیل سوختی میکروبی.. 29

    2-3 تاریخچه مدلسازی پیل سوختی میکروبی.. 29

    2-4 تاریخچه الکتروسنتز میکروبی.. 33

    فصل سوم: بررسی معادلات و ساختار مدل

    3-1 فرضیات انجام گرفته .............................................................................................................................................36

    3-2 معادلات سرعت....................................................................................................................................... 37

    3-2-1 معادلات مصرف سوبسترا................................................................................................................ 37

    3-2-2 معادله سرعت پدیده خود-اکسایی میکروبهای فعال...................................................................... 40

    3-2-3 معادله سرعت غیر فعال شدن میکروبهای فعال. 41

    3-3 معادله بقای جرم سوبسترا در بیوفیلم. 41

    3-4 بررسی ضریب انتقال جرم خارجی.. 43

    3-5 معادله بقای جرم سوبسترا در حجم مایع کاتولیت... 44

    3-6 معادله پتانسیل الکتریکی و قانون اهم. 45

    3-7 بررسی مقاومتهای اهمی.. 47

    3-8 معادله بقای جرم زیست توده 48

    3-9 نیم واکنش­های انجام گرفته در بخش آند و کاتد پیل سوختی میکروبی معکوس... 51

    3-10 بررسی مدل مورد استفاده جهت تخمین پارامترهای طراحی ..................................................................51

    3-11 روش حل عددی.. 52

    3-11-1 روش تفاضلات محدود. 53

    3-11-1-1 تفاضلات پیشرو.................................................................................................................. 53

    3-11-1-2 تفاضلات پسرو................................................................................................................... 53

    3-11-1-3 تفاضلات مرکزی................................................................................................................ 53

    فصل چهارم: نتایج به دست آمده و تجزیه و تحلیل آن­ها

    4-1 بررسی شرایط مرجع.............................................................................................................................. 57

    4-2 اثر تغییر پتانسیل کاتد و غلظت سوبسترا در حجم مایع....................................................................... 61

    4-3 مقایسه مقادیر واقعی با مقادیر حاصل از مدلسازی........................................................................................68

    4-4 جمع بندی و نتیجه گیری..................................................................................................................... 69

    4-4 پیشنهادات.............................................................................................................................................. 71

    منابع و مراجع.............................................................................................................................................. 72

     

     

    منبع:

     

    Hwanga, I.U., Yua H.N., Kima, S.S., Gil Lee, D., (2008) "Bipolar plate made of carbon fiber epoxy composite for polymer electrolyte membrane fuel cells", J.Power Sources., Vol.184, p.90-94.

    Logan, B.E., (2007) "Microbial fuel cells", Wiley, Newyork.

    Lovely R.Derek (2006)."Microbial fuel cell: novel microbial physiologies and engineering approaches".Current opinion in Biotechnology 17:327-332

    Virdis, B., Freguia, S., Rozendal, R.A., Rabaey, K., Yuan, Z., Keller, J., (2011) "Microbial fuel cells", s.l., Elsevier B.V., 2011.

    Rittmann, B.E., Torres, C. I., Marcus, A.K., (2008) "Understanding the distinguishing features of a microbial fuel cell as a biomass-based renewable energy technology", Emerging Environmental Technologies, Springer Science.

    Pozio, A., Zaza, F., Masci, A., Silva, R.F., (2008) "Bipolar plate materials for PEMFCs a conductivity and stability study", J.Power Sources., Vol.179, p.631-639.

    فناوری پیل سوختی و هیدروژن، مبانی نظری و کاربردها: جلال الدین هاشمی

    Lee, H.S., Kim, H.J., Kim, S.G., Ahn, S.H., (2007) "Evaluation of graphite composite bipolar plate for PEM (proton exchange membrane) fuel cell: Electrical, mechanical, and molding properties", J.Materials Processing Technology., Vol.41, p.425-428.

    Du, L., Sadhan, M., Jana, C., (2007) "Highly conductive epoxy/Graphite composites for bipolar plates in proton exchange membrane fuel cells", J.Power Sources., Vol.172, p.734-741.

     Minh N.Q.and Takahashi.T. (1997) "Science and technology of ceramic fuel cells".Amsterdam: Elsevier.

    Singhal S.C., and Kendall K., editors. (2003) "High temperature solid oxide fuel cells: fundamentals, design and applications'', Elsevier.

    Jeon H., et al. (2006) "Microstructural Optimization of anode-Supported Solide Oxide Fuel Cells by a Comprehensive Microscale Model", J. Electrochem.Soc., Vol.153, PP.A406-A417.

    Logan, B.E., Regan J.M., (2006) "Microbial fuel cells: challenges and applications." Environmental Science & Technology, pp.5172-5180.

    Bond, D.R., Lovley, D.R., (2003) "Electricity production by geobacter sulfurreducens attached to electrodes", Applied and Environmental Microbiology, Vol.69, No.3, pp.1548–1555.

    Chaudhuri, S.K., Lovley, D. R., (2003) "Electricity generation by direct oxidation of glucose in mediatorless microbial fuel cells", Nature Biotechnology, pp.1-4.

    Du, Z., Li, H., Gu, T., (2007) "A state of the art review on microbial fuel cells: a promising technology for wastewater treatment and bioenergy", Biotechnology Advances, Vol.25, pp.464–482.

    Rabaey K., Lissens G., Siciliano S.D., Verstraete W., (2003) "A microbial fuel cell capable of converting glucose to electricity at high rate and efficiency", Biotechnology Letters, pp.1531-1535.

    Liu, H., Logan, B. E, (2004) "Electricity generation using an air-cathode single chamber microbial fuel cell in the presence and absence of a proton exchange membrane", Environmental Science and Technologyi, Vol.38, No.14, pp.4040-4046.

    Oh, S.E., Logan, B.E., (2005) "Hydrogen and electricity production from a food processing wastewater using fermentation and microbial fuel cell technologies", Water Resources, Vol.39, No.19, pp.4673-4682.

    Min, B., Kim, J.R., Oh, S., Regan,J.M., Logan,B.E., (2005) "Electricity generation from swine wastewater using microbial fuel cells", Water Resources, Vol.39, No.20, pp.4961 -4968.

    Zuo, Y., Maness, P.C., Logan, B.E., (2006) "Electricity production from steam-exploded corn stover biomass", Energy and Fuels, Vol.20, No.4, pp.1716–1721.

    Liu, H., Ramnarayanan, R., Logan, B.E., (2004) "Production of electricity during wastewater treatment using a single chamber microbial fuel cell", Environmental Science and Technology, Vol.38, pp.2281-2285.

    Lee, J.Y., Phung, N.T., Chang, I.S., Kim, B.H., Sung, H.C., (2003) "Use of acetate for enrichment of electrochemically active microorganisms and their 16S rDNA analyses", FEMS Microbiology Letters, Vol.223, pp.185-191.

    Gregory, K.B., Bond, D.R., Lovley, D.R., (2004) "Graphite electrodes as electron donors for anaerobic respiration", Environmental Microbiology, Vol.6, pp.596-604.

    Bond, D.R., Holmes, D.E., Tender, L.M., Lovley, D.R., (2002) "Electrode-reducing microorganisms that harvest energy from marine sediments", Science, Vol.295, pp.483-485.

    Schroder, U., (2009) “Microbial fuel cells, Elsevier” B.V..

    Kim, B.H., Park, H.S., Kim, H.J., Kim, G.T., Chang, I.S., Lee, J., Phung, N.T., (2004) "Enrichment of microbial community generating electricity using a fuel-cell-type electrochemical cell", Applied Microbiological Biotechnology, Vol.63, pp.672–681.

    Reguera, G., (2005) "Extracellular electron transfer via microbial nanowires", Nature, Vol.435, pp.1098–1101.

    Bernardi, D.M., Verbrugge, M.W., (1991) "Mathematical-model of a gas-diffusion electrode bonded to a polymer electrolyte", AIChE Journal, Vol.37, pp.1151-1163, 1991.

    Marcus, K.A., Torres, C.I., Rittmann, B.E., (2007) "Conduction based modeling of the biofilm anode of a microbial fuel cell", Biotechnology and Bioengineering, Vol.98, pp.1171–1182.

    Nevin Kelly.P, Woodard L.Trevor, Franks E.Ashley, Summers M.Zarath, and Lovley R.Derek, (2010) "Microbial Electrosynthesis: Feeding Microbes Electricity To Convert Carbon Dioxide and Water to Multicarbon Extracellular Organic Compounds".mBio 1(2):e00103-10

    Nevin Kelly P., Hensley A.Sarah, Franks E.Ashley, Summers M.Zarath, Ou Jianhong, Woodard L.Trevor, Snoeyenbos-West L.Oona, and Lovley Derek R. (2011)                       "Electrosynthesis of Organic Compounds from Carbon Dioxide Is Catalyzed by a Diversity of Acetogenic Microorganisms". Applied and Environmental Microbiology.77: 2882–2886.

    Huang Liping, Regan John M., Quan Xie. (2011) "Electron transfer mechanisms, new applications and performance of biocathode microbial fuel cells". Bioresource Technology 102: 316–323.

    Behera, M., Jana, P.S., Ghangrekar, J.M.M., (2010) "Performance evaluation of low cost."Microbial fuel cell fabricated using earthen pot with biotic and abiotic cathode". Bioresource Technol.101, 1183–1189.

    Du Zhuwei, Li Haoran, Gu Tingyue, (2007) "A state of the art review on microbial fuel cells: A promising technology for wastewater treatment and bioenergy", Biotechnology Advances, 25: 464-482.

    Lovley Derek.R., (1993) "Anaerobes into heavy metal: Dissimilatory metal reduction in anoxic environment", Trends Ecology and Evolution, 8: 213.

    Kim BH, Kim HJ, Hyun MS, Park DH, (1999) "Direct electrode reaction of Fe (III)-reducing bacterium, Shewanella putrifaciens", Microbiol Biotechnology, 9: 127-131.

    Scholz F, Schroder U., (2003) "Bacterial batteries", Natural Biotechnology, 21: 1151-1252.

    Zhang, X.C., Halme, A., (1995) "Modelling of a microbial fuel cell process", Biotechnology Letters, 17: 809-814.

    Picioreanu, C., Headc, I.M., Katuri, K.P., van Loosdrecht, M.C.M., (2007) "A computational model for biofilm-based microbial fuel cells", Water Research, 41: 2921–2940.

    Torres, C.I., Marcus, K.A., Parameswaran, P., Rittmann, B.E., (2008) "Kinetic experiments for evaluating the Nernst-Monod model for anode-respiring bacteria (ARB) in a biofilm anode", Environmental Science and Technology, 42: 6593–6597.

    Picioreanu, C., Katuri, K.P., van Loosdrecht, M.C.M., Head, I.M., Scott, K., (2010) "Modelling microbial fuel cells with suspended cells and added electron transfer mediator", Journal of Applied Electrochemistry, 40: 151–162.

    Picioreanu, C., van Loosdrecht, M.C.M., Curtis, T.P., Scott, K., (2010) "Model based evaluation of the effect of pH and electrode geometry on microbial fuel cell performance", Bioelectrochemistry, 78: 8–24.

    Torres, C.I., Marcus, K.A., Rittmann, B.E., (2008) "Proton transport inside the biofilm limits electrical current generation by anode-respiring bacteria", Biotechnology and Bioengineering, 100: 872-881.

    Zeng, Y., Choo, Y.F., Kim, B.H., Wua, P., (2010) "Modelling and simulation of two-chamber microbial fuel cell", Journal of Power Sources, 195: 79–89.

    Pinto, R.P., Srinivasan, B., Manuel, M.F., Tartakovsky, B., (2010) "A two-population bio-electrochemical model of a microbial fuel cell", Bioresource Technology, 101: 5256–5265.

    Emde Rainer and Schink Bernhard, (1990) "Enhanced Propionate Formation by Propionibacterium freudenreichii subsp.freudenreichii in a Three-Electrode Amperometric Culture System", Applied and Environmental Microbiology, 56: 2771-2776.

    Park D.H., Laivenieks M., Guettler M.V., Jain M.K.And Zeikus J.G., (1999) "Microbial Utilization of Electrically Reduced Neutral Red as the Sole Electron Donor for Growth and Metabolite Production", Applied and Environmental Microbiology, 65:2912-2917.

    Rabaey Korneel and Rozendal René A., (2010) "Microbial electrosynthesis revisiting the electrical route for microbial production", Applied and Industrial Microbiology, 8: 706-716.

    Cheng Shaoan, Xing Defeng, Call Douglase F.and Logan Bruce E., (2009) "Direct Biological Conversion of Electrical Current into Methane by Electromethanogenesis", Environmental Science Technology, 43: 3953–3958.

    Rozendal Rene' A., Jeremiasse Adriaan W., Hamelsers Hubertus V.M.and Buisman Cees J.N., (2008) "Hydrogen Production with a Microbial Biocathode", Environmental Science Technology, 42: 629-634.

    Rittmann, B.E., McCarty, P.L., (2001) "Environmental biotechnology: principles and applications", McGraw-Hill, Newyork.

    Bae, W., Rittmann, B.E., (1996) "Responses of intracellular cofactors to single and dual substrate limitations", Biotechnology and Bioengineering, Vol.49, pp.690–699.

    Bae, W., Rittmann, B.E., (1996) "A structured model of dual-limitation kinetics", Biotechnology and Bioengineering, Vol.49, pp.683–689.

    Beyenal, H., Lewandowski, Z., (2002) "Internal and external mass transfer in biofilms grown at various flow velocities", Biotechnology Progress, Vol.66, pp.55-61.

    Horn, H., Hempel, D.C., (1998) "Modeling mass transfer and substrate utilization in the boundary layer of biofilm system", Water Science and Technology, Vol.37, No.4-5, pp.139-147.

    Rasmussen, K., Lewandowski, Z., (1998) "Microelectrode measurements of local mass transport rates in heterogeneous biofilms", Biotechnology and Bioengineering, Vol.59, No.3, pp.302-309.

    Horn, H., Hempel, D.C., (1995) "Mass transfer coefficients for an autotrophic and a heterotrophic biofilm system", Water Science and Technology, Vol.32, No.6, pp.199-204.

    Bird, R.B., Stewart, W.E., Lightfoot, E.N., (2003) "Transport phenomena.2", John Wiley & Sons Inc, New York.

    Horn, H., Hempel. D.C., (1997) "Substrate utilization and mass transfer in an autotrophic biofilm system: experimental results and numerical simulation", Biotechnology and Bioengineering, Vol.53, No.4, pp.363-371.

    Kim, J.R., Cheng, S., Oh, S.E., Logan, B.E., (2007) "Power generation using different cation, anion and ultrafiltration membranes in microbial fuel cells", Environmental Science and Technology, Vol.41, No.3, pp.1004-1009.

    Ter Heijne, A., Hamelers, H.V.M., de Wilde, V., Rozendal, R.R., Buisman, C.J.N., (2006) "Ferric iron reduction as an alternative for platinum-based cathodes in microbial fuel cell", Environmental Science and Technology, Vol.40, pp.5200-5205.

    Wanner, O., Gujer, W., (1986) "A multispecies biofilm model", Biotechnology and Bioengineering, Vol.28, pp.314–328.

    Wanner, O., Eberl, H.J., Morgenroth, E., Noguera, D.R., Picioreanu, C., Rittmann, B.E., van Loosdrecht, M.C.M., (2006) "Mathematical modeling of biofilms", IWA Task Group on Biofilm Modeling.

    Perry, (2007) "Chemical engineering's handbook.8", McGraw-Hill Professional, NewYork.



تحقیق در مورد پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, مقاله در مورد پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, پروپوزال در مورد پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, تز دکترا در مورد پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, تحقیقات دانشجویی درباره پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, مقالات دانشجویی درباره پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, پروژه درباره پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, گزارش سمینار در مورد پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, تحقیق دانش آموزی در مورد پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, مقاله دانش آموزی در مورد پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس, رساله دکترا در مورد پایان نامه مدل سازی فرآیند تولید ترکیبات آلی با استفاده از سیستم پیل سوختی میکروبی معکوس

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول
بانک دانلود پایان نامه رسا تسیس