عنوان مطالب

 

شماره صفحه

                                                                                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چكیده 1
مقدمه 2
فصل اول : درآمدی بر پیل سوختی میکروبیولوژیکی 3
1-1)         مفاهیم 4
1-2)         مروری بر واسط های حمل الکترون در MFC ها 7
1-3)         میکروب هایی که در پیل های سوختی میکروبی کاربرد دارند 8
1-4)        پیکربندی پیل های سوختی میکروبی 12
1-4-1)              اجزای MFC 12
1-4-2)              سیستمهای MFC دو جزئی 13
1-4-3)              سیستمهای MFC تک جزئی 16
1-4-4)      سیستمهای MFC نوع Up-flow 19
1-4-5)      پیل سوختی میکروبی انباشته (stacked) 21
1-5)        عملکرد MFC ها 22
1-5-1) عملکرد ایده آل 22
1-5-2) بازدهی واقعی MFC 24
1-5-3) تاثیر شرایط عملیاتی 26
1-5-4) تاثیر جنس الکترودها 27
1-5-5) بافر pH و الکترولیت 29
1-5-6) سیستم مبادله پروتون 30
1-5-7) شرایط عملیاتی در محفظه آند 31
1-5-8) شرایط عملیاتی در محفظه کاتد 32
1-6)        کاربردها 34
1-6-1) تولید الکتریسیته 34
1-6-2) بیوهیدروژن (Biohydrogen) 36
1-6-3) تصفیه فاضلاب 37
1-6-4) سنسورهای بیولوژیکی (Biosensors) 38
1-7)        چشم انداز MFC ها 39
فصل دوم : مباحث فنی پیل های سوختی 41
°      2-1) ولتاژ پیل و پتانسیل الکترود ها 42
°      2-2) وابستگی ولتاژ پیل تعادلی به غلظت: معادله عمومی Nernst 44

°      2-3) پتانسیل های فلز/یون فلزی (+M/Mz)

مقالات و پایان نامه ارشد

 

 46
°      2-4) پتانسیل های اکسایش/کاهش (RED/OX) 48
°      2-5) کاربرد معادله Nernst در وابستگی پتانسیل RedOx به غلظت 50
°      2-6) محاسبه پتانسیل های تعادلی الکترود 51
°      2-7) الکترود هیدروژن 52
°      2-8) الکترودهای فلز/نمک نامحلول/یون 54
°      2-9) الکترود کالومل 56
°      2-10) الکترود نقره/کلرید نقره 57
°      2-11) الکترود جیوه-سولفات جیوه 59
°      2-12) پتانسیل الکترود های استاندارد 60
°      2-13) غلظت و فعالیت 62
°      2-14) تئوری ضریب فعالیت Debye-Hückel: مدل نقطه-بار 63
°      2-15) تئوری ضریب فعالیت Debye-Hückel: مدل اندازه محدود یون 65
°      2-16) تصحیح Stokes-Robinson تئوری Debye-Hückel تاثیر اثر متقابل یون-حلال 66
فصل سوم : مدلسازی ریاضی پیل سوختی میکروبیوژیکی 68
3-1) ساختار کلی MFC مورد نظر برای مدلسازی 69
3-2) توسعه مدل 69
3-3) سرعت واکنش ها 71
3-4) حل مسئله 78
3-5) محاسبه پارامترها 78
3-6) بحث و نتیجه گیری 83
فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادات 84

چکیده:
پیل های سوختی میکروبیولوژیکی (MFC) به عنوان یکی پتانسیل های مهم در تامین انرژی پاک و تجدید پذیر آینده مطرح می باشند. MFC ها علاوه بر تامین انرژی از نوع الکتریکی که در میان سایر انواع انرژی ها، پرکاربرد ترین و انعطاف پذیر ترین می باشد، نه تنها کوچکترین آلودگی برای محیط زیست ایجاد نمی کنند بلکه در تصفیه و از بین بردن آلودگی های زیست محیطی از قبیل فاضلاب شهری و شیرابه حاصل از پسماندهای جامد شهری تاثیر بسزایی دارند. فصل اول این تحقیق مروری است بر تکنولوژی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی. فصل دوم به مباحث فنی و مبانی ریاضی پیل های سوختی  از بدو  تا به امروز می پردازد که پایه و اساس مدل ارائه شده در فصل سوم می باشد. در فصل سوم، با بررسی دقیق تر کارهای ارائه شده توسط محقیقن مختلف و استفاده از فرضیات و همچنین داده های تجربی ارائه شده در مقالات مختلف، مدلی مناسب برای پیل سوختی میکروبیولوژیکی دو محفظه ای (Double Chamber) ارائه شده است که با بهره گرفتن از این مدل، نمودارهای مختلف مربوط به توان، شدت جریان و اختلاف پتانسیل حاصل از این نوع پیل سوختی ترسیم شده است. فصل چهارم به ارائه  نتیجه گیری کلی در زمینه پیل های سوختی میکروبیولوژیکی و مدلسازی ریاضی آن ها می پردازد.
مقدمه:
 با پشت سر گذاشتن عصر صنعتی و ورود به عصر اطلاعات، استفاده بی رویه بشر از منابع سوخت های فسیلی و تجدید ناپذیر در توسعه و پیشرفت صنعت طی دهه های اخیر، زندگی انسان های امروزی را با تهدیدات جدی زیست محیطی مواجه ساخته است به طوریکه تغییرات اقلیمی نه به عنوان یک چالش منطقه ای بلکه به عنوان یک مسئله جهانی مطرح است. تشکیل مجماع، کُمیسیون ها و تشکل های جهانی و تصویب قوانین، کنوانسیون ها و پروتوکل های مختلف در سطح جهانی مثل پیمان کیوتو و کنوانسیون بازل و همچنین تعریف پروژه هایی مثل پروژه های مکانیسم توسعه پاک (CDM) همگی گواه بر اهمیت این موضوع می باشند. علاوه بر این، خبر رو به پایان بودن منابع نفتی دنیا تا 30 الی 40 سال آینده، کشورهای مختلف را بر این داشته است که به طور جدی به دنبال منابع تجدید پذیر و جایگزین باشند تا بتوانند امنیت انرژی خود را در آینده تامین نمایند.
پیل های سوختی میکروبیولوژیکی (MFC) به عنوان یکی پتانسیل های مهم در تامین انرژی پاک و تجدید پذیر آینده مطرح می باشند. MFC ها علاوه بر تامین انرژی از نوع الکتریکی که در میان سایر انواع انرژی ها، پرکاربرد ترین و

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...