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Untersuchung und Entwicklung einer innovativen Anode für mikrobielle Brennstoffzellen aus mineralischen Verbundwerkstoffen

Ergebnisse

Projektbeschreibung

Projektbeteiligte

Eckdaten

Untersuchung und Entwicklung einer innovativen Anode für mikrobielle Brennstoffzellen aus mineralischen Verbundwerkstoffen


Projektnummer
10.08.18.7-18.25
Projektbeginn
03.2019
Projektende
03.2021
Projektstatus
laufend

Ergebnisse
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Quelle: TU Darmstadt

In Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll eine mineralische Anode für Mikrobielle Brennstoffzellen (MBZ) entwickelt werden. Bei MBZ handelt es sich um eine innovative Technologie zur nachhaltigen Energieerzeugung, die auf elektroaktiven Mikroorganismen basiert. Im Vergleich zu konventionellen Elektroden für MBZ haben dreidimensionale, mineralische Verbundwerkstoffe nicht nur eine größere spezifische Oberfläche, sondern ermöglichen auch eine kostengünstige industrielle Herstellung. Bevor mineralische Anodenzum Einsatz kommen, müssen allerdings noch zahlreiche Herausforderungen gelöst werden, wie z. B. Die Sicherstellung einer ausreichenden Elektronentransferrate bei niedrigem Überpotential. So lässt sich über eine Maximierung der Bakteriendichte und eine gleichzeitige Minimierung des elektrischen Widerstands die Energieabgabe optimieren. Erreicht werden soll dieses Ziel mittels des Einsatzes spezieller mineralischer Bindemittel in Kombination mit hoch leitfähigen Zusatzstoffen und effizienten Katalysatoren.
Zahlreiche Parameter beeinflussen die Effizienz mikrobieller Brennstoffzellen, wie mikrobielle Spezies, Brennstoffzellenkonfiguration, Kathodentyp, um nur einige zu nennen. Im Rahmen des Forschungsvorhanbens wird die Anode fokussiert. Der MBZ-Innenwiderstand bezieht sich auf die Summe aller internen Verluste einer MBZ: Ohmschen Verlust, Aktivierungsverluste und bakterielle Stoffwechselverluste. Um den Innenwiderstand zu minimieren, sind diese drei Verlusttypen unabhängig voneinander mit elektrochemischer Methode zu analysieren.
 

 

Projektbeteiligte
Antragsteller/in :

TU Darmstadt
Karolinenplatz 5
64289 Darmstadt

Federführende/r Forscher/in (alternativ Sprecher/in) :

Forscher

 

M. Sc. Shifan Zhang
Prof. Dr.ir. E.A.B. Koenders
Institut für Werkstoffe im Bauwesen
Technische Universität Darmstadt
Franziska-Braun-Str.3
64287 Darmstadt

 

 

Fachbetreuer/in im BBSR :

Dr. Arnd Rose, WB 3

Eckdaten
Schlagworte zum Projekt : Mikrobielle Brennstoffzellen, Anode, Mineralische Verbundwerkstoffen
Einordnung in Zukunft Bau : Energieeinsparung/ -gewinnung, Gebäudegrün, Neue Materialien und Techniken, Forschungsbericht, Forschungsförderung
Bundesförderung in EUR : 132.890,35