Investigation of the corrosion behavior of metal electrodes used in microbial fuel cell for green energy production
Yeşil enerji üretimi için mikrobiyal yakıt hücresinde kullanılan metal elektrotların korozyon davranışlarının incelenmesi
- Tez No: 734002
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZCAN KÖYSÜREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Elektrot malzemesi, mikrobiyal yakıt hücrelerinde (MFC'ler) üretilen elektrik miktarında önemli bir rol oynar. MFC'lerde kullanılan metal elektrotlar, hücre veriminin düşmesine yol açan biyolojik korozyona ve konsantrasyon hücresi korozyonuna maruz kalır. Bu çalışmada, seçilen üç elektrot malzemesinin, paslanmaz çelik, bakır ve çinkonun farklı çalışma koşulları altındaki korozyon davranışı araştırılmış ve tartışılmıştır. Bu çalışmada saccharomyces cerevisiae, mikroorganizma (MO) olarak ve sodyum asetat ise substrat olarak anot bölümüne eklenmiştir. MO konsantrasyonu, katot bölümünün havalandırılması ve katot bölümündeki akış hızı gibi farklı çalışma parametrelerinin bu elektrotların korozyon hızı (CR) üzerindeki etkisi incelenmiştir. Elektrotların korozyon davranışını ve üretilen akımın davranışını anlamak için elektrotun potansiyeli farklı koşullar için ölçülmüştür. Hem anot bölmesinde hem de katot bölmesinde elektrotların en yüksek CR'sinin anot bölmesinde artan MO konsantrasyonu ile arttığı tespit edildi. Paslanmaz çelik, araştırılan tüm çalışma parametreleri aralığı için en düşük korozyon oranını sergiledi ve ardından bakır geldi. İncelenen tüm koşullarda korozyon hızının çok yüksek olması ve üretilen akımın çoğunun korozyondan kaynaklanması nedeniyle çinko elektrotun MFC'de elektrot olarak zayıf olduğu tespit edildi. Ek olarak, bu çalışma, su bölmesindeki hava pompalaması ve çalkalamanın, üretilen akımda ve her iki bölmedeki elektrotların CR'sinde kayda değer bir artışa neden olduğunu göstermiştir
Özet (Çeviri)
The electrodes material plays an important role in the amount of electricity produced in microbial fuel cells (MFCs). Metal electrodes used in MFCs are subject to biological corrosion and concentration cell corrosion which leads to decrease the efficiency of the cell. In the present work, the corrosion behavior of three selected electrode materials, stainless steel, copper, and zinc under different operating conditions was investigated and discussed. The microorganism (MO) used in this study was Saccharomyces cerevisiae in the anode chamber with sodium acetate as a substrate. The effect of different operating parameters on the corrosion rate (CR) of these electrodes were studied such as: MO concentration, aeration of cathode chamber, and flow velocity in cathode chamber. The potential of the electrode was measured for different conditions to understand the corrosion behavior of electrodes and the behavior of produced current. It was found that the highest CR of the electrodes in both anode compartment and cathode compartment increases with increasing MO concentration in anode compartment. The stainless steel exhibited the lowest corrosion rate for the whole investigated range of operating parameters followed by copper. The zinc electrode was found to be poor as an electrode in MFC as its corrosion rate was very high in all conditions investigated and most of the produced current is due to the corrosion. In addition, this study showed that the air pumping and agitation in water compartment causes an appreciable increase in the produced current and in the CR of the electrodes in both compartments
Benzer Tezler
- Çinko ve nikel kaplanmış düşük karbonlu çelik plaka ve vidaların korozyon davranışının incelenmesi
Investigation of corrosion behavior of zinc and nickel coated low carbon steel plates and screws
NEDRET TUNA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- TiN sert kaplamaların altlıklarıyla galvanik etkileşimlerinin incelenmesi
Investigation of the galvanic interactions between TiN hard coatings and substrate materials
BURÇAK AVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Çinko metali ve magnezyum-alüminyum alaşımlarının üzerinde silan filmi oluşturulması ve filmin koruyucu özelliklerinin incelenmesi
Production of silane film on zinc metal and magnesium-aluminum alloys and investigation of the protective properties of the film
GONCAGÜL AKSARAY
- Pik demiri ve karbon çeliğinin sulu çözeltiler içindeki korozyon hızının tayini
Determination of the rate of corrosion of the cast iran and carbon steel in the aqueous solutions
EMİNE NAZAN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYRİ YALÇIN
- Flor modifiye tiyenotiyofen ve ditiyenotiyofen moleküllerinin elektropolimerizasyonu, elektronik ve optoelektronik özelliklerinin incelenmesi
Electropolymerization, investigation of electronic and optoelectronic properties of fluorine modified thienothiophene and dithienothiophene molecules
SEMA TOPAL