Mikrobiel brændselscelle - direkte konvertering af lignocelluloseaffald til energi

Afdelingen for Biosystemer
Projektet har udviklet en mikrobiel brændselscelle (MFC) som er i stand til at producere elektricitet ved at nedbryde det organiske stof i spildevand. Bakterierne skaffer sig energi ved at trække elektroner og protoner ud af biomassen; herved opstår der et spændingsfelt, som kan omsættes til elektricitet. Den fremstillede MFC er blevet testet på spildevand fra forbehandling af halm til produktion af bioethanol, og det har vist sig, at de stoffer, som ikke kan bruges til produktion af ethanol, i stedet kan udnyttes til fremstilling af elektricitet. Det drejer sig blandt andet om C5-sukker og eddikesyre, som kan omsættes uden tilsætning af enzymer.
Projektbeskrivelse
I projektet opbygges en småskala mikrobiel brændselscelle (MFC), der skal kunne producere elektricitet gennem mikrobiel metabolisme af biomasseaffald. De praktiske laboratorieforsøg skal kortlægge konstruktionsmæssige mangler i brændselscellen og identificere affaldstyper, der egner sig til denne form for konvertering.
Resultater

En mikrobiel brændselscelle er i stand til at producere elektricitet ved at nedbryde det organiske stof i spildevand. Bakterierne skaffer sig energi ved at hive elektroner og protoner ud af biomassen, og derved opstår der et spændingsfelt, som kan omsættes til elektricitet. I projektet er der opbygget en mikrobiel brændselscelle, og diverse faktorer, som afstanden mellem elektroderne og anvendelse af forskellige bakteriegrupper, er blevet undersøgt. Cellen er blevet testet på spildevand fra forbehandling af halm til produktion af bioethanol, og det har vist sig at de stoffer, som ikke kan bruges til produktion af ethanol, i stedet kan udnyttes til fremstilling af elektricitet. Det drejer sig blandt andet om C5-sukker og eddikesyre, som kan omsættes uden tilsætning af enzymer. En anden mulighed er at bruge spildevand fra et rensningsanlæg, der først har været igennem et biogasanlæg. Virkningsgraden for den mikrobielle brændselscelle er på omkring 70 procent, men det vil formentlig kunne forbedres gennem øget forskning og udvikling. En mikrobiel brændselscelle er en meget lovende teknologi, som især vil kunne få stor betydning i områder, hvor der ikke er et udbygget elnet. Der findes i dag mindre pilotanlæg, men der er behov for yderligere forskning og udvikling for at opnå større stabilitet og bedre virkningsgrader. (Forskning i Bioenergi nr. 30, 2009)

Key figures

Periode:
2006 - 2009
Bevillingsår:
2005
Egen finansiering:
1,50 mio.
Støttebeløb:
4,00 mio.
Støtteprocent:
73 %
Projektbudget:
5,50 mio.

Kategori

Oprindelig title
Mikrobiel brændselscelle - anvendt til direkte konvertering af lignocelluloseaffald til energi
Fælles overordnet teknologiområde
Brint og brændselsceller
Journalnummer
ENMI 2104-05-0003

Deltagere

Danmarks Tekniske Universitet (DTU) (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
Danmarks Tekniske Universitet (DTU)

Kontakt

Kontakperson
Thomsen, Anne Belinda
Adresse
Danmarks Tekniske Universitet. Risø Nationallaboratoriet for Bæredygtig Energi (Risø DTU). Afdelingen for Biosystemer
P.O. Box 49
DK-4000 Roskilde, Denmark
www.risoe.dtu.dk
Thomsen, Anne Belinda (seniorforsker), 46774164, abbj@risoe.dtu.dk
Øvr. Partnere: Danmarks Tekniske Universitet

Energiforskning.dk - en fælles informationsportal for energiteknologiske forsknings- og udviklingsprogrammer.

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk