Odzysk energii z odpadowej maślanki w mikrobiologicznych ogniwach paliwowych wyposażonych w anodę gazodyfuzyjną oraz katody z metali nieszlachetnych

Włodarczyk P.P., Włodarczyk B., Malinowski M., Famielec S. (2026). Odzysk energii z odpadowej maślanki w mikrobiologicznych ogniwach paliwowych wyposażonych w anodę gazodyfuzyjną oraz katody z metali nieszlachetnych (Energy Recovery from Waste Buttermilk in Microbial Fuel Cells Equipped with a Gas Diffusion Anode and Non-Precious Metal Cathodes). Energies, 19, 2272.

Streszczenie: Waloryzacja produktów ubocznych z przemysłu mleczarskiego oraz jednoczesny odzysk energii pozostają istotnymi wyzwaniami w zrównoważonym gospodarowaniu odpadami. W niniejszym badaniu odpadowa maślanka została przeanalizowana pod kątem możliwości wykorzystania jej jako substratu do generowania bioenergii elektrycznej w mikrobiologicznym ogniwie paliwowym (MFC) wyposażonym w anodę gazodyfuzyjną (GDE) oraz katody wykonane z metali nieszlachetnych. Zbadano trzy konfiguracje elektrod: GDE/GDE, GDE/Cu–B oraz GDE/Ni–Co. Stabilną pracę uzyskano dla wszystkich analizowanych układów MFC, co potwierdza, że odpadowa maślanka może stanowić odpowiednie środowisko do rozwoju biofilmu elektroaktywnego. Konfiguracja GDE/Ni–Co wykazała najwyższą wydajność, osiągając maksymalną gęstość mocy na poziomie 25 mW·m⁻², w porównaniu z 22 mW·m⁻² oraz 17 mW·m⁻² odpowiednio dla układów GDE/Cu–B i GDE/GDE. Sprawność kulombowska mieściła się w zakresie od 10,83% do 18,82%, w zależności od zastosowanego układu elektrod. Zaobserwowano cykliczny spadek wydajności, prawdopodobnie spowodowany gromadzeniem się zanieczyszczeń na membranie oraz blokowaniem powierzchni elektrod. Uzyskane wyniki wskazują, że odpadowa maślanka może być wykorzystywana do jednoczesnego oczyszczania odpadów oraz odzysku energii w systemach MFC, jednak dalsza optymalizacja jest konieczna w celu poprawy długoterminowej stabilności procesu.

Pełny tekst publikacji do pobrania TUTAJ.