碱性阴离子交换膜燃料电池用于消除微藻固碳过程中溶氧效应的实验研究

宋秉烨; 李明佳; 童自翔; 刘占斌

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

碱性阴离子交换膜燃料电池用于消除微藻固碳过程中溶氧效应的实验研究

更新时间：2025-07-09

- 碱性阴离子交换膜燃料电池用于消除微藻固碳过程中溶氧效应的实验研究
- 暂无标题
- 西安交通大学学报 2020年第8期页码：27-34
- 作者机构：
  
  西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  学基金资助项目（51806165,51906186）
- DOI：
  中图分类号： TM911.4
- 纸质出版：2020
- 稿件说明：
移动端阅览
宋秉烨, 李明佳, 童自翔, 等. 碱性阴离子交换膜燃料电池用于消除微藻固碳过程中溶氧效应的实验研究[J]. 西安交通大学学报, 2020,(8):27-34.
宋秉烨, 李明佳, 童自翔, 等. 碱性阴离子交换膜燃料电池用于消除微藻固碳过程中溶氧效应的实验研究[J]. 西安交通大学学报, 2020,(8):27-34. DOI：

DOI：

摘要

针对微藻固碳过程中藻液产生的高浓度溶氧会抑制藻细胞生长、降低CO2固定效率的问题

搭建了管式光生物反应器实验台用于藻类的高效培养和固碳

提出了利用电化学方法抑制藻液中溶氧效应的研究思路。首先开展管式光生物反应器培养小球藻的实验研究

对比了光生物反应器与锥形瓶2种培养装置对小球藻生长特性的影响

其次实验研究了利用碱性阴离子交换膜燃料电池的阴极氧还原反应去除藻液中的溶解氧。结果表明:管式光生物反应器运行10个周期之后

微藻的质量浓度达到769mg/L

生物量增长了10倍

培养效果明显优于锥形瓶培养;经过系统持续运行4h之后

藻液中的溶氧量由18.35mg/L降低到6.19mg/L

溶氧消耗效率为66.3%

电池的最大功率密度达到81 W/m2。研究证明

采用燃料电池的阴极电化学反应可以实现藻液中溶解氧快速有效地消耗

这一方面提升了微藻的固碳效率

另一方面输出了电能

降低了系统能耗。

Abstract

关键词

Keywords

references

Yu Zou,Xiaochen Xu,Xiaojing Wang,Fenglin Yang,Shushen Zhang.Achieving efficient nitrogen removal and nutrient recovery from wastewater in a combining simultaneous partial nitrification, anammox and denitrification (SNAD) process with a photobioreactor (PBR) for biomass production and generated dissolved oxygen (DO) recycling[J].Bioresource Technology,2018.

Sarah M.J. Jones,Tobias M. Louw,Susan T.L. Harrison.Energy consumption due to mixing and mass transfer in a wave photobioreactor[J].Algal Research,2017.

Naoko Fujiwara,Shin-ichi Yamazaki,Zyun Siroma,Tsutomu Ioroi,Hiroshi Senoh,Kazuaki Yasuda.Nonenzymatic glucose fuel cells with an anion exchange membrane as an electrolyte[J].Electrochemistry Communications,2008(2).

C.U. Ugwu,H. Aoyagi,H. Uchiyama.Photobioreactors for mass cultivation of algae[J].Bioresource Technology,2007(10).

Lihua Cheng,Lin Zhang,Huanlin Chen,Congjie Gao.Carbon dioxide removal from air by microalgae cultured in a membrane-photobioreactor[J].Separation and Purification Technology,2005(3).

In Soo Suh,Choul-Gyun Lee.Photobioreactor engineering: Design and performance[J].Biotechnology and Bioprocess Engineering,2003(6).

肖玉朋,戴玉杰,申世刚,吕和鑫,贾士儒,韩培培.户外管式光生物反应器培养发状念珠藻细胞[J].食品科技,2014(03).

周文广,阮榕生.微藻生物固碳技术进展和发展趋势[J].中国科学:化学,2014(01).

王介妮,曹磊昌,刘扩金,韩生.微藻制备生物柴油的研究进展[J].现代化工,2013(05).

袁桃,梁斌,李茂涛,鲁厚芳.管道式微藻光生物反应器设计[J].现代化工,2013(05).

鲁厚芳,史国强,刘颖颖,梁斌.生物柴油生产及性质研究进展[J].化工进展,2011(01).

师文静,黎元生.初始营养条件对小球藻生长影响的研究[J].精细与专用化学品,2010(06).

刘小澄,刘永平.管道式光生物反应器的设计和性能[J].生命科学,2010(05).

何雅玲,王云海,姚森,席奂,王白石.一种微生物电化学CO2捕捉系统[P].西安交通大学,2012.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

EBSILON软件在热电联产系统优化中的应用综述

融合物理信息与深度算子网络的变压器绕组热-流场快速计算方法

结构-语义-残差协同的图像压缩框架：面向隐私保护与高保真重建

多工况下离心压气机叶轮-机匣一体联合设计优化

冷库水平空气幕热湿阻隔性能数值模拟研究