NL2000598C2 - Inrichting en werkwijze voor het omzetten van lichtenergie in elektrische energie. - Google Patents
Inrichting en werkwijze voor het omzetten van lichtenergie in elektrische energie. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2000598C2 NL2000598C2 NL2000598A NL2000598A NL2000598C2 NL 2000598 C2 NL2000598 C2 NL 2000598C2 NL 2000598 A NL2000598 A NL 2000598A NL 2000598 A NL2000598 A NL 2000598A NL 2000598 C2 NL2000598 C2 NL 2000598C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- plant
- anode
- electron
- compartment
- anode compartment
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 58
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 20
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 17
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 13
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 5
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000028327 secretion Effects 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000006166 lysate Substances 0.000 claims description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000021073 macronutrients Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920001938 Vegetable gum Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000005418 vegetable material Substances 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 40
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 26
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 4
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 4
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 4
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 4
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 4
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100283604 Caenorhabditis elegans pigk-1 gene Proteins 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000003799 Glyceria maxima Nutrition 0.000 description 2
- 241000559641 Glyceria maxima Species 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 210000004013 groin Anatomy 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000003050 macronutrient Effects 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000195597 Chlamydomonas reinhardtii Species 0.000 description 1
- 241000195628 Chlorophyta Species 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 229910003547 H2 MoO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004861 K2 HPO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007836 KH2PO4 Substances 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- 229910004806 Na2 SiO3.9H2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003424 Na2SeO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000047703 Nonion Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000935974 Paralichthys dentatus Species 0.000 description 1
- 241000191043 Rhodobacter sphaeroides Species 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229940009098 aspartate Drugs 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ICSSIKVYVJQJND-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ICSSIKVYVJQJND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 229940049920 malate Drugs 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-L malate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C(O)CC([O-])=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- KHPXUQMNIQBQEV-UHFFFAOYSA-L oxaloacetate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CC(=O)C([O-])=O KHPXUQMNIQBQEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000258 photobiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011781 sodium selenite Substances 0.000 description 1
- 235000015921 sodium selenite Nutrition 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/16—Biochemical fuel cells, i.e. cells in which microorganisms function as catalysts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
Inrichting en werkwijze voor het omzetten van lichtenergie in elektrische energie
Gebied van de uitvinding 5
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting en een werkwijze voor het omzetten van lichtenergie in elektrische energie en/of waterstof, waarbij gebruik wordt gemaakt van een levende plant voor de omzetting van lichtenergie in een voeding voor een microbiële brandstofcel.
10
Achtergrond van de uitvinding
Microbiële brandstofcellen zijn bekend uit de stand van de techniek. In WO 2007/006107 wordt bijvoorbeeld een microbiële brandstofcel beschreven die een 15 reactor omvat, waarbij elke reactor een anode-compartiment, een kathode-compartiment en een membraan omvat, waarbij het membraan het anode-compartiment en het kathode-compartiment van elkaar scheidt. Het anode-compartiment bevat micro-organismen die in staat zijn om elektron-donerende organische verbindingen te oxideren, waarbij elektronen worden toegevoerd aan de anode in het anode-20 compartiment. Volgens WO 2007/006107 kunnen dergelijke elektron-donerende organische verbindingen glucose, sucrose, acetaat en gereduceerde verbindingen zijn zoals die voorkomen in bijvoorbeeld huishoudelijk afvalwater en bio-rafïïnaderij-effluents.
Andere microbiële brandstofcellen worden bijvoorbeeld beschreven in: Logan 25 et al., 2006; Lovley, 2006a; Lovley, 2006b; Rabaey and Verstraete, 2005; Verstraete and Rabaey, 2006). De oxidatie van de elektron-donerende verbindingen kan gekatalyseerd worden door bijvoorbeeld anodefiele en/of katodefiele micro-organismen en redox-enzymen. In sommige toepassingen wordt waterstof als energiedrager in het kathode compartiment geproduceerd in plaats van elektriciteit (Liu et al., 2005; 30 Rozendal et al., 2006).
Sommige brandstofcellen zijn zo ontworpen dat het mogelijk is fotosynthese-activiteiten te transformeren in elektriciteit. In US 3.477.879 wordt een inrichting beschreven voor het omzetten van lichtenergie in elektrische energie, waarbij de 2 inrichting bestaat uit een anode-compartiment dat een waterig medium bevat, waarbij dit waterige medium levende en dode algen alsmede in zeewater voorkomende mineralen met inbegrip van sulfide omvat, en een kathode-compartiment dat een waterig medium bevat, waarbij dit waterige medium bacteriën alsmede in zeewater 5 voorkomende mineralen met inbegrip van sulfaat omvat. Het anode-compartiment en het kathode-compartiment zijn verbonden door middel van een ionenbrug of “zoutbrug”. De levende algen zijn in staat om zuurstof te produceren. Wanneer de inrichting in werking is, worden dode algen van het anode-compartiment naar het kathode-compartiment gepompt waar deze als een nutriënt dienen voor de bacteriën, 10 die in staat zijn om sulfaat in sulfide om te zetten. Bij de omzetting van sulfaat in sulfide worden elektronen opgenomen . Sulfide wordt aan de kathode omgezet in sulfaat en waterstofionen (H+) waardoor elektronen aan de kathode worden afgegeven die via de anode weer worden opgenomen door zuurstof dat vervolgens wordt omgezet in hydroxide-ionen (OH‘). De waterstofionen en hydroxide-ionen diffunderen door de 15 zoutbrug en combineren tot water en dit sluit het electrische circuit.
In US 4.117.202 en CA 1.099.332 wordt een biologische elektrische cel beschreven waarbij gebruik wordt gemaakt van geïsoleerde mesofïele cellen die afkomstig zijn van zogenaamde C4-planten, d.w.z. planten die in staat zijn om CO2 om te zetten in organische verbindingen die vier koolstofatomen, bijvoorbeeld 20 oxaalacetaat, aspartaat en malaat, bevatten. Dergelijke cellen worden ook beschreven in Rosenbaum et al., 2005a en Rosenbaum et al, 2005b. Bij deze inrichtingen worden geïsoleerde C4-fotosyntheseplantencellen, groene algen of (waterstof producerende) bacteriën gebruikt.
Een nadeel van de microbiële brandstofcel volgens WO 2007/006107 is dat 25 gebruik gemaakt wordt van een afvalstroom zoals huishoudelijk afvalwater. Afvalstromen zijn niet duurzaam of hernieuwbaar en door bijvoorbeeld vervoer ook niet duurzaam te verkrijgen. Voordat afvalstromen ontstaan, is al veel energie geïnvesteerd wat resulteert in een grote CO2 uitstoot van brandstoffen, bijvoorbeeld fossiele brandstoffen of radioactief afval dat vrijkomt bij het opwekken van 30 kernenergie. Het vergroten van de afvalstroomproductie kan weliswaar wel leiden tot een grotere energie-opwekking met behulp van brandstofcellen, maar een dergelijke werkwijze verschaft geen duurzame of hernieuwbare oplossing voor de toenemende wereldwijde consumptie van elektrische energie. Het heeft dan ook de voorkeur om 3 energie duurzaam of hernieuwbaar te (re)genereren. De onderhavige uitvinding verschaft een oplossing om de problematiek aangaande de niet-duurzame en niet-hemieuwbare energie te reduceren.
5 Samenvatting van de uitvinding
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting die een reactor omvat, waarbij de reactor een anode-compartiment en een kathode-compartiment omvat en waarbij het anode-compartiment (a) een anodefiel micro-organisme, dat in 10 staat is om een elektron-donerende verbinding te oxideren en (b) een levende plant of een deel daarvan omvat.
De onderhavige uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het omzetten van lichtenergie in elektrische energie en/of waterstof, waarbij een voeding die een elektron-donerende verbinding omvat wordt toegevoerd aan een inrichting die 15 een reactor omvat, waarbij de reactor een anode-compartiment en een kathode-compartiment omvat en waarbij het anode-compartiment (a) een anodefiel micro-organisme, dat in staat is om een elektron-donerende verbinding te oxideren, en (b) een levende plant of een deel daarvan omvat.
20 Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding
In dit document wordt onder een levende plant of een deel daarvan een plant (of een willekeurig deel daarvan) verstaan die afkomstig is uit het rijk der planten (Plantae), die ten minste een eukaryotische cel met een celmembraan, die in staat is om 25 door middel van fotosynthese lichtenergie om te zetten in een elektron-donerende verbinding, omvat. Derhalve omvat de term “levende plant of een deel daarvan” tevens afzonderlijke, eventueel niet-gedifferentieerde plantencellen die bijvoorbeeld door middel van weefselkweek zijn verkregen en die in staat te zijn om door middel van fotosynthese lichtenergie om te zetten in een elektron-donerende verbinding, planten of 30 delen daarvan die (voor een deel) afgestorven zijn en algen.
Volgens de uitvinding wordt de elektron-donerende verbinding met behulp van een anodefiel micro-organisme omgezet in elektrische energie en/of chemische energie, bij voorkeur in de vorm van waterstof.
4
Het heeft volgens de uitvinding de voorkeur dat de elektron-donerende verbinding een organische verbinding is.
Voor de scheiding van het anode- en het kathode-compartiment kan een membraan worden gebruikt welke selectief ionen kan transporteren. Tevens is het 5 mogelijk dat poreuze, niet-elektriciteit geleidende, niet-ion-selectieve materialen kunnen worden gebruikt. Voorbeelden van deze materialen zijn glas en kunststof. Het heeft echter de voorkeur dat een membraan wordt gebruikt welke selectief ionen kan transporteren. Bij voorkeur is het membraan een kation-selectief membraan, met meer voorkeur een proton-selectief membraan.
10 De plant of een deel daarvan is bij voorkeur of is bij voorkeur afkomstig van een zogenaamde energieplant. Een energieplant is een levende plant die bijdraagt aan duurzame energie: zonne-energie is gedurende de dag voorhanden en kan door levende planten of een deel daarvan onder meer worden vastgelegd in de vorm van een elektron-donerende verbinding, waarbij CO2 uit de atmosfeer wordt opgenomen.
15 Verschillende delen van een plant, bijvoorbeeld afgevallen bladeren of wortels welke niet geoogst worden, worden niet als energieplant gebruikt. Dit is een deelverlies van vernieuwbare energie. Een groot deel van de door de plant vastlegde zonne-energie verlaat de plant ondergronds door wortelafsterving, wortelademhaling en door afscheiding van exudaat. Dit proces stimuleert de groei van bodem micro-organismen. 20 Deze processen worden gedefinieerd als rhizodepositie. Het is vastgesteld dat bijna alle types chemische componenten van een plant door middel van wortelverlies kunnen worden verloren. Deze componenten zijn onder andere koolhydraten zoals suikers, aminozuren, organische zuren, hormonen en vitamines. Deze componenten kunnen worden ingedeeld in 4 groepen afhankelijk van hun afkomst: exudaten, secreties, 25 lysaten en gassen. Exudaten lekken uit de wortel zonder bijkomstigheid van metabolische energie, terwijl bij secreties wel degelijk metabolische processen plaatsvinden in de plant. Lysaten zijn afkomstig van wortelafsterving. Gassen zijn ook afkomstig vanuit de wortels van de plant (Lynch, 1990). Rhizodepositie is onder meer afhankelijk van het type plant, de leeftijd en leefomstandigheden. Afgestoten planten-30 delen zoals vruchten, takken en bladeren kunnen bijdragen aan de toename van organische stof in de bodem. Het heeft dan ook volgens de uitvinding de voorkeur dat de plant of een deel daarvan bij voorkeur een zogenaamde energieplant of een deel daarvan is, waarbij lichtenergie via de levende plant of een deel daarvan wordt omgezet 5 in ten minste een elektron-donerende verbinding die vervolgens, bij voorkeur via het wortelstelsel van een levende plant, in samenwerking met een micro-organisme in elektrische energie en/of waterstof wordt omgezet.
Volgens de uitvinding kan de elektron-donerende verbinding voorkomen in 5 exudaten, secreties, lysaten, plantaardig materiaal van afgestorven plantdelen, gassen en/of een plantaardige gom dat afkomstig is uit het wortelstelsel van een plant of een deel daarvan. De door micro-organismen geproduceerde elektronen worden getransporteerd van de anode naar een weerstand of een inrichting die elektrische energie verbruikt en vervolgens naar de kathode. Als terminale elektronen-acceptor 10 wordt bij voorkeur zuurstof toegepast, in het bijzonder zuurstof dat afkomstig is uit de atmosfeer.
Volgens een uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding kan de anode een anode-materiaal omvatten dat grafietkorrels, grafietvilt, grafietstaven, andere grafiet omvattende elektronen-geleiders of een combinatie van een of meer van 15 dergelijke materialen omvat, waarbij de wortelzone van een levende plant aanwezig is in het anode-materiaal. Dat wil in het bijzonder zeggen dat de wortels van de levende plant in hoofdzaak in het anode-materiaal geplaatst zijn. Dit heeft als aanvullend voordeel dat de plant houvast heeft.
Het micro-organisme dat de elektron-donerende verbinding van de plant of een 20 deel daarvan omzet, leeft bij voorkeur in de omgeving van de wortelzone van de levende plant (de zogenaamde rhizosfeer), waardoor het micro-organisme gemakkelijker elektronen kan afgeven aan de anode.
Volgens een verdere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat de reactor een aantal anode-compartimenten welke afgesloten zijn van de buitenomgeving (de 25 atmosfeer).
Volgens nog een verdere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat de reactor een anode-compartiment dat geopend kan worden, zodat dit in contact kan verkeren met de buitenomgeving. Dit heeft als voordeel dat de leefcondities van de levende plant, zoals temperatuur, licht en/of vochtigheid, kunnen worden gereguleerd.
30 Volgens de uitvinding kan de voeding voor het anode-compartiment een of meer micro- en/of macro-nutriënten en/of water voor de levende plant of een deel daarvan of voor het micro-organisme omvatten. Bij voorkeur omvat de voeding een uitgebalanceerde hoeveelheid van micro- en/of macro-nutriënten en water.
6
Volgens de uitvinding heeft het de voorkeur dat het anode-compartiment een redox-mediator (ook wel bekend als elektronen shuttle) omvat waardoor elektronentransport in het anode-compartiment wordt vergemakkelijkt.
Volgens een verdere voorkeuringsuitvoeringsvorm omvat de inrichting een aantal 5 componenten welke de methaanproductie in het anode-compartiment remmen of voorkomen.
Levende planten verdampen water welke bijvoorbeeld door het wortelstelsel wordt opgenomen. Zodoende is een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding voorzien van een overloop voor de afvoer van overtollig toegevoegde 10 voeding voor het anode-compartiment. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm komt deze overloop van het anode-compartiment uit in het kathode-compartiment.
De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van Figuur 1. In Figuur 1 wordt een reactor 1 getoond die voorzien is van anode-compartiment 2 en een kathode-compartiment 3. Het anode-compartiment 2 bevat een anode 4 en het kathode-15 compartiment 3 bevat een kathode 5. Het anode-compartiment 2 en het kathode-compartiment 3 zijn gescheiden door een membraan 6. In het anode-compartiment 2 is een levende plant 7 zodanig geplaats dat de wortels 8 van de levende plant worden omgeven door anode-materiaal in korrelvorm. Zowel het anode- als het kathode-compartiment verkeren in contact met de buitenomgeving - zie pijlen 9 en 10. 20 Lichtenergie 11, bijvoorbeeld zonlicht, kan de levende plant rechtstreeks bereiken. Zuurstof (afkomstig uit de atmosfeer) kan in het kathode-compartiment diffunderen. De anode en kathode zijn elektrisch met elkaar verbonden via een weerstand of een inrichting die elektrische energie verbruikt (12) via elektrische verbindingen 13.
25 Voorbeeld
Acht verticaal geplaatste buisvormige microbiële brandstofcellen werden vervaardigd uit Schott Duran glas. De hoogte van de buis was 30 cm en de diameter was 3.5 cm. Op 2 en 28 cm hoogte was een glazen aftakking waarvan de onderste door 30 middel van een rubberstop werd dichtgehouden en de bovenste werd opengehouden voor een overloopfunctie. De bovenkant van de buis bleef open zodat daar het bovengrondse deel van de plant uitstak. Aan de onderzijde werd door middel van een GL45 schroefdop, die voorzien is van een uitsparing (diameter: 3 cm), een kation- 7 uitwisselingsmembraan (type FKL, FuMA-tech GmbH, St. Ingbert, Duitsland) geplaatst. Aan de binnenzijde van de glazen buis werd op de bodem een 3 mm dik grafietvilt (FM1 Composites Ltd., Galashields, Schotland) geplaatst. In het grafietvilt werd een grafietstaaf (afmetingen: 26 x 14x6 mm; Müller & Rössner GmbH & Co, 5 Siegburg, Duitsland) geplaatst. Vervolgens werd de buis gevuld met grafietkorrels (diameter tussen 1.5 en 5 mm; Le Carbone, België). Op de bodem van een groot bekerglas werd een 3 mm dik grafietvilt (afmetingen: 8x8 cm; FM1 Composites Ltd., Galashiels, Schotland) geplaatst. Vervolgens werd op dit grafietvilt de glazen buis en parallel een tweede grafietstaaf geplaatst. De anode- en kathode-elektroden werden 10 gevormd door de grafietonderdelen aan de binnenzijde respectievelijk buitenzijde van de glazen buis. Het (elektrisch) circuit van de anode en kathode werd gesloten vanaf de grafietstaven via geplastificeerde koperdraden naar een externe weerstand R van 1000 Ohm.
Elektrode-potentialen en celspanning (E(cel) in mV) werden off-line gemeten 15 met een Multimeter (True RMS Multimeter, Fluke 189). Voor de meting van de elektroden-potentialen werden Ag/AgCl referentie-elektroden (ProSense Qis, Oosterhout, Nederland) gebruikt. Met behulp van FieldPoint (National Instruments, Netherlands) FP-AI-110 modules en een personal computer (Pentium III) en een zelf geprogrammeerd Labview 7.0 (National Instruments, Netherlands) programma werd de 20 celspanning continue gemeten. De stroomsterkte (I in mA) werd vervolgens berekend aan de hand van de Wet van Ohm (I = E(cel) / R). Het vermogen (P in Watt) van de microbiële brandstofcel werd berekend uit de celspanning en de stroomsterkte (P = 1 x E(cel)).
De lichtvoorziening bestond uit een 250 W metaal-halogeen lamp (SpaceSaver 25 C/TLBH250), later uitgebreid met een 400 W metaal-halogeenlamp (SpaceSaver C/TLBH400), geplaatst op een hoogte van 125 cm boven de tafel met de proefopstelling. De ruimte waarin de microbiële brandstofcel was geplaatst, werd verlicht met TL-buizen en had ook indirecte inval van zonlicht. Witte schermen aan beide zijden en boven de opstelling zorgden voor lichtreflectie. Door middel van een 30 tijdschakelaar werden de lampen overdag 14 uur ingeschakeld en vervolgens gedurende de nacht 10 uur uitgeschakeld. De opstelling stond in een ruimte op kamertemperatuur (ca. 20° - 25°C). Vanaf dag 26 werd de temperatuur on-line gemeten met een koper-constantaan thermokoppel en geregistreerd via de Fieldpoint module (FP) en eerder 8 genoemde personal computer en programma. De temperatuur lag in het bereik van 24° - 27°C.
De anode-compartimenten van de microbiële brandstofcellen werden opgestart met een gemodificeerde Hoagland nutriënten oplossing (Taiz and Zeiger, 2006) met 5 extra micronutriënten voor onder andere de micro-organismen (samenstelling oplossing; tussenhaakjes de concentraties in mg per liter: KNO3 (606.60), Ca(N03)2.4H20 (944.64), NH4H2P04 (230.16), MgS04.7H20 (246.49), KC1 (3.73), H3BO3 (1.55), MnS04.H20 (0.34), ZnS04.7H20 (0.58), CuS04.5H20 (0.12), (NH4)6Mo7024.4H20 (0.09), H2Mo04 met 85% M0O3 (161.97), CoC12.6H20 (2.00), 10 Na2Se03 (0.10), EDTA als titriplex II (30.00), FeCl2.4H20 (10.68), Ni2CL6H20 (0.06), Na2Si03.9H20 (284.20)).
De oplossing werd geneutraliseerd tot een pH van ongeveer 7 met 2 M NaOH. Geïnocculeerd werd met effluent van een andere werkzame microbiële brandstofcel. Als voeding werd ladingsgewijs KAc (kaliumacetaat) gedoseerd zodat onder andere 15 anodefiele micro-organismen zich in de brandstofcel zouden gaan vermeerderen. De kathode compartimenten werden gevuld met 50 mM K3Fe(CN)6 en met 100 mM KH2P04 welke werden geneutraliseerd tot een pH van ongeveer 7. Deze oplossing werd later vervangen door gedemineraliseerd water met 2 ml per liter fosfaat buffer (K2HP04 132,7 g.L'1; KH2P04: 168.5 g.L’1). Het volume van het anodefluïdum en 20 kathodefluïdum was respectievelijk ongeveer 250 ml en 200 ml.
In de microbiële brandstofcellen werd het acetaat verbruikt en celspanning gemeten over de anode en kathode. Nadat deze celspanning afnam werden alle grafietkorrels uit de opstellingen gehaald en verzameld. Door twee keer de grafietkorrels te spoelen met het nutriënten medium, werd het nog resterende KAc 25 zoveel mogelijk verwijderd. Vervolgens werden extra grafietkorrels toegevoegd en de KAc-concentratie bepaald. Daarna werden de korrels over de acht microbiële brandstofcellen verdeeld.
Een verzameling Liesgras (Glyceria maxima syn. Glyceria aquatica) werd verkregen uit een beekbed in Renkum (Nederland). Stengels Liesgras werden 30 afgezonderd, hiervoor werd soms de horizontale wortelstok doorgeknipt, en grondig gespoeld zodat organische stof verwijderd werd. Bruine stukken plant werden afgeknipt, zodat groene individuele Liesgras planten overbleven. In zes microbiële brandstofcellen (nummers 3 tot en met 8) werd per cel in het anode-compartiment 20 9 tot 30 g natte Liesgras planten geplaatst. Twee microbiële brandstofcellen kregen geen levende plant en werden verder gelijk als de andere microbiële brandstofcellen behandeld, deze diende zodoende als blanco (microbiële brandstofcel nummers 1 en 2).
Gedurende het experiment daalde het anodefluïdum niveau door verdamping.
5 Dit niveau werd regelmatig aangevuld met gedemineraliseerd water (tot dag 13) of Hoagland nutriënten oplossing (dag 13 tot 19) of Hoagland nutriënten oplossing met buffer (4 ml.L'1 met K2HP04 132,7 g.L'1; KH2P04: 168.5 g.L'1) (dag 19 tot 34) of Hoagland oplossing zonder stikstof (samenstelling oplossing; tussenhaakjes de concentraties in mg per liter: MgS04.7H20 (246.49), KC1 (3.73), H3BO3 (1.55), 10 MnS04.H20 (0.34), ZnS04.7H20 (0.58), CuS04.5H20 (0.12), (NH4)6Mo7024.4H20 (0.09), H2Mo04 met 85% M0O3 (161.97), CoC12.6H20 (2.00), Na2Se03 (0.10), EDTA als titriplex II (30.00), FeCl2.4H20 (10.68), Ni2C1.6H20 (0.06), Na2Si03.9H20 (284.20)) met buffer (4 ml.L'1 met K2HP04 132,7 g.L·1; KH2P04: 168.5 g.L'1) (dag 34 tot eind). Vanaf dag 23 was een pomp geïnstalleerd welke dagelijks door middel van 15 een tijdschakelaar in tijdsbestek van 15 minuten de nutriënten oplossing doseerde. Het te veel aan gedoseerd medium liep via een geplaatste overloop in een opvangfles.
Het kathodefluïdum niveau daalde gedurende het experiment evenzo. Dit niveau werd regelmatig op peil gehouden met gedemineraliseerd water. Op dag 14 werd het kathodefluïdum vervangen door een nieuw kathodefluïdum bestaande uit 20 gedemineraliseerd water met een fosfaat buffer (K2HP04 132,7 g.L'1; KH2P04: 168.5 g.L'1; 2 ml/1). Het gebruikte grafietdoek in de kathode werd hierbij vervangen door een nieuw stuk doek. Zichtbaar was dat enig voormalige kathodefluïdum in het kathodecompartiment aanwezig bleef, mogelijk afkomstig van het membraan.
In figuur 2 wordt het vermogen van drie microbiële brandstofcellen met 25 Liesgras (nummer 3, 4 en 8) en de 2 blancos (nummer 1 en 2) getoond voor de dagen 1 t/m 78. Het maximaal off-line gemeten specifieke vermogen was 0.062 mW. De blanco opstellingen leveren geen elektrische energie terwijl de opstellingen met liesgras wel een vermogen leveren. De Liesgras planten bleven vitaal en groeiden ook gedurende de uitvoering van dit experiment.
30 10
Referenties o Liu, H., S. Grot en B.E. Logan. 2005. Electrochemically assisted microbial production of hydrogen from acetate. Environmental Science and Technology.
5 39(11), 4317-4320; o Logan, B. E., B. Hamelers, R. Rozendal, U. Schrorder, J. Keller, S. Freguia, P. Aelterman, W. Verstraete, en K. Rabaey. 2006. Microbial fuel cells: Methodology and technology. Environmental Science and Technology 40, 5181-5192; 10 o Logan, B.E. en J.M. 2006. Regan, Electricity-producing bacterial communities in microbial fuel cells. Trends in Microbiology, 14 (12), 512-518; o Lovley D.R. 2006a. Bug juice: harvesting electricity with microorganisms. Nature Reviews Microbiology 4,497-508; o Lovley D.R. 2006b. Microbial fuel cells: novel microbial physiologies and 15 engineering approaches. Current Opinion in Biotechnology 17, 327-332; o Lynch, J.M., the Rhizosphere. 1990. John Wiley & Sons; o Rabaey, K., and W. Verstraete. 2005 Microbial fuel cells: sustainable core technology. Trends in Biotechnology 23, 291-298; o Rosenbaum, M., U. Schröder en F Scholz. 2005a. Utilizing the Green Alga 20 Chlamydomonas reinhardtii for Microbial Electricity Generation: A Living Solar
Cell Applied Microbiology and Biotechnology 68, 753-756; o Rosenbaum, M., U. Schröder en F. Scholz. 2005b. In Situ Electrooxidation of Photobiological Hydrogen in a Photobioelectrochemical Fuel Cell Based on Rhodobacter sphaeroides Environmental Sciene and Technolology, 39, 6328 - 25 6333; o Rozendal, R.A., Hamelers, H.V.M., Euverink, G.J.W., Metz, S.J. en C.J.N.
Buisman. 2006. Principle and perspectives of hydrogen production through biocatalyzed electrolysis. Int. J. Hydrogen Energy, 31, 1632-1640; o Taiz, L. and Zeiger E. 2006. Plant Physiology. Sinauer Associates, Inc. 30 Sunderland, U.S.A..
Claims (22)
1. Inrichting die een reactor omvat, waarbij de reactor een anode-compartiment en een kathode-compartiment omvat en waarbij het anode-compartiment (a) een 5 anodefiel micro-organisme, dat in staat is om een elektron-donerende verbinding te oxideren, en (b) een levende plant of een deel daarvan omvat.
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de elektron-donerende verbinding een organische verbinding is.
3. Inrichting volgens conclusie 1 of conclusie 2, waarbij het anode-compartiment en 10 het kathode-compartiment door een membraan gescheiden zijn.
4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij het membraan een ion-selectief membraan is.
5. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij het membraan een proton-selectief membraan is.
6. Inrichting volgens een der conclusies 1 - 5, waarbij de plant een energieplant is.
7. Inrichting volgens een der conclusies 1 - 6, waarbij het anode-compartiment een anode omvat die een anode-materiaal, gekozen uit de groep, die bestaat uit grafietkorrels, grafietvilt, grafietstaven, andere grafiet omvattende elektronengeleiders en een combinatie van een of meer van dergelijke materialen, omvat.
8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies 1 - 7, waarbij de wortelzone van de plant in hoofdzaak in het anode-materiaal geplaatst is.
9. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies 1-8, waarbij het anode-compartiment en/of het kathode-compartiment van de buitenomgeving afgesloten is.
10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies 1 - 9, waarbij het anode- compartiment en/of het kathode-compartiment in contact staat met de buitenomgeving.
11. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies 1-10, waarbij de inrichting een component omvat die de methaanproductie in het anode-compartiment remt 30 of voorkomt.
12. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies 1-11, waarbij de inrichting van een overloop voorzien is.
13. Werkwijze voor het omzetten van lichtenergie in elektrische energie en/of waterstof, waarbij een voeding die een elektron-donerende verbinding omvat wordt toegevoerd aan een inrichting die een reactor omvat, waarbij de reactor een anode-compartiment en een kathode-compartiment omvat en waarbij het anode- 5 compartiment (a) een anodefiel micro-organisme, dat in staat is om een elektron- donerende verbinding te oxideren en (b) een levende plant of een deel daarvan omvat.
14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij de elektron-donerende verbinding een organische verbinding is.
15. Werkwijze volgens conclusie 13 of conclusie 14, waarbij de plant een energieplant is.
16. Werkwijze volgens een der conclusies 13 - 15, waarbij de elektron-donerende verbinding in een exudaat, een secretie, een lysaat, plantaardig materiaal van afgestorven plantendelen, een gas en/of in een plantaardige gom aanwezig is.
17. Werkwijze volgens een der conclusies 13 - 16, waarbij een terminale elektronen- acceptor wordt toegepast.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, waarbij de elektronen-acceptor zuurstof is.
19. Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij de zuurstof afkomstig is vanuit de atmosfeer.
20. Werkwijze volgens een der conclusies 13 - 19, waarbij het micro-organisme in de omgeving van de wortelzone van de plant leeft.
21. Werkwijze volgens een der conclusies 13-20, waarbij de voeding een of meer micro- en/of macronutriënten omvat.
22. Werkwijze volgens een der conclusies 13 - 21, waarbij het anode-compartiment 25 een redox-mediator omvat.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2000598A NL2000598C2 (nl) | 2007-04-17 | 2007-04-17 | Inrichting en werkwijze voor het omzetten van lichtenergie in elektrische energie. |
| EP08741640.0A EP2137782B1 (en) | 2007-04-17 | 2008-04-17 | Device and method for converting light energy into electrical energy |
| ES08741640.0T ES2656541T3 (es) | 2007-04-17 | 2008-04-17 | Dispositivo y método para convertir energía luminosa en energía eléctrica |
| US12/596,298 US8637171B2 (en) | 2007-04-17 | 2008-04-17 | Device and method for converting light energy into electrical energy |
| BRPI0810389-5A2A BRPI0810389A2 (pt) | 2007-04-17 | 2008-04-17 | Dispositivo, e, método para converter energia luminosa em energia elétrica e/ou hidrogênio |
| PCT/NL2008/050219 WO2008127109A1 (en) | 2007-04-17 | 2008-04-17 | Device and method for converting light energy into electrical energy |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2000598A NL2000598C2 (nl) | 2007-04-17 | 2007-04-17 | Inrichting en werkwijze voor het omzetten van lichtenergie in elektrische energie. |
| NL2000598 | 2007-04-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2000598C2 true NL2000598C2 (nl) | 2008-10-20 |
Family
ID=38474328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2000598A NL2000598C2 (nl) | 2007-04-17 | 2007-04-17 | Inrichting en werkwijze voor het omzetten van lichtenergie in elektrische energie. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8637171B2 (nl) |
| EP (1) | EP2137782B1 (nl) |
| BR (1) | BRPI0810389A2 (nl) |
| ES (1) | ES2656541T3 (nl) |
| NL (1) | NL2000598C2 (nl) |
| WO (1) | WO2008127109A1 (nl) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102263279A (zh) * | 2011-07-06 | 2011-11-30 | 武汉理工大学 | 一种人工湿地水生植物电极的微生物燃料电池装置 |
| CN103811790B (zh) * | 2012-11-07 | 2016-07-06 | 江苏常环环境科技有限公司 | 填料型植物电极的微生物燃料电池装置 |
| EP3167506B1 (en) | 2014-05-26 | 2019-04-24 | Plant-e Knowledge B.V. | Tubular electrode assembly, use of such assembly, microbial fuel cell comprising such assembly and process for converting light energy into electricity |
| CN104211180B (zh) * | 2014-08-20 | 2015-11-18 | 浙江工商大学 | 一种用于河道油污污染原位修复的微生物燃料电池浮盆 |
| ITMI20142102A1 (en) * | 2014-12-09 | 2017-03-17 | Lavanga Vito | Hwfc - hidrogen water fuel cell system for capturing hydrogen present in aqueous solution and converting it into direct current electricity (also reversible between mec and mfc modes |
| WO2017065512A1 (ko) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | 동국대학교산학협력단 | 식물토양전지 |
| US10985410B2 (en) | 2015-10-13 | 2021-04-20 | Dongguk University Industry-Academic Cooperation Foundation | Plant-soil battery |
| CN105541046B (zh) * | 2016-01-31 | 2017-11-24 | 中国科学院水生生物研究所 | 一种以钢渣为阳极的同步产电和污水净化的装置 |
| CN105502673B (zh) * | 2016-01-31 | 2017-11-24 | 中国科学院水生生物研究所 | 一种以钢渣为阳极的同步产电与污水净化的装置 |
| ES2595527B1 (es) * | 2016-04-01 | 2017-10-09 | Pablo Manuel VIDARTE GORDILLO | Dispositivo y procedimiento para la generación de energía eléctrica |
| CN105993905A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-12 | 中国计量大学 | 一种模块化屋顶绿化产电装置 |
| CN106927577A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-07 | 福州大学 | 一种治理黑臭水体的生态净水装置及其方法 |
| CN108178320B (zh) * | 2018-01-12 | 2020-06-19 | 南京工业大学 | 一种微生物燃料电池人工湿地装置及污水净化方法 |
| TWI677655B (zh) * | 2018-10-19 | 2019-11-21 | 國立清華大學 | 自發電空氣清淨系統 |
| IT201900024643A1 (it) | 2019-12-19 | 2021-06-19 | Voltaplant S R L | Un dispositivo e un metodo per la generazione di energia elettrica dalla degradazione del suolo |
| CN118302889A (zh) * | 2021-06-08 | 2024-07-05 | 沃尔特普兰特责任有限公司 | 通过土壤降解产生电能的装置和方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4117202A (en) * | 1976-11-12 | 1978-09-26 | Beck Timothy A | Solar powered biological fuel cell |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3477879A (en) * | 1966-12-28 | 1969-11-11 | Frederick D Sisler | Biochemical fuel cell |
| CA1099332A (en) | 1978-09-21 | 1981-04-14 | Timothy A. Beck | Solar powered biological electric cell using mesophyll cells |
| US7250288B2 (en) * | 2001-05-31 | 2007-07-31 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Electrode compositions and configurations for electrochemical bioreactor systems |
| EP1742288A1 (en) | 2005-07-08 | 2007-01-10 | Universiteit Gent | Microbial fuel cells for oxidation of electron donors |
-
2007
- 2007-04-17 NL NL2000598A patent/NL2000598C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-04-17 US US12/596,298 patent/US8637171B2/en active Active
- 2008-04-17 ES ES08741640.0T patent/ES2656541T3/es active Active
- 2008-04-17 BR BRPI0810389-5A2A patent/BRPI0810389A2/pt active IP Right Grant
- 2008-04-17 EP EP08741640.0A patent/EP2137782B1/en active Active
- 2008-04-17 WO PCT/NL2008/050219 patent/WO2008127109A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4117202A (en) * | 1976-11-12 | 1978-09-26 | Beck Timothy A | Solar powered biological fuel cell |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ZHANG ET AL: "Electricity generation from acetate and glucose by sedimentary bacterium attached to electrode in microbial-anode fuel cells", JOURNAL OF POWER SOURCES, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 161, no. 2, 13 November 2006 (2006-11-13), pages 820 - 825, XP005738399, ISSN: 0378-7753 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2656541T3 (es) | 2018-02-27 |
| EP2137782A1 (en) | 2009-12-30 |
| BRPI0810389A2 (pt) | 2014-11-04 |
| EP2137782B1 (en) | 2017-11-15 |
| US20100190039A1 (en) | 2010-07-29 |
| WO2008127109A1 (en) | 2008-10-23 |
| US8637171B2 (en) | 2014-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL2000598C2 (nl) | Inrichting en werkwijze voor het omzetten van lichtenergie in elektrische energie. | |
| CN102329006B (zh) | 同时产电、产氢及污水处理的微生物光电化学系统 | |
| Gude et al. | Beneficial bioelectrochemical systems for energy, water, and biomass production | |
| CN107342428B (zh) | 一种微生物电化学系统中强化微生物胞外电子传递的方法 | |
| CN101764241A (zh) | 一种藻类阴极双室微生物燃料电池及其应用 | |
| CN104112868B (zh) | 一种单室无介体藻类微生物燃料电池构建方法及装置 | |
| CN104810530A (zh) | 一种石墨烯-铂纳米粒子-聚吡咯复合材料的制备方法及其应用 | |
| Rathinavel et al. | Algal microbial fuel cells—nature’s perpetual energy resource | |
| Jiang et al. | Biohybrids for sustainable chemical synthesis | |
| CN204424374U (zh) | 一种光电-微生物复合阳极微生物燃料电池 | |
| CN108118358A (zh) | 光合作用与(光)电催化联用系统分离式分解水制氢方法 | |
| CN103811785A (zh) | 一种提高微生物燃料电池细胞内外电子传递效率和产电性能的方法 | |
| CN113249373A (zh) | 一种直流电场刺激重组大肠杆菌提高氢气效率的方法 | |
| Guo et al. | Characterization of H2 photoproduction by marine green alga Tetraselmis subcordiformis integrated with an alkaline fuel cell | |
| Khare et al. | Generation of electricity using vermicompost with different substrates through single chamber MFC approach | |
| Chonde Sonal et al. | Bioelectricity production from wastewater using microbial fuel cell (MFC) | |
| Dawar et al. | Development of a low‐cost oxy‐hydrogen bio‐fuel cell for generation of electricity using Nostoc as a source of hydrogen | |
| CN110697871A (zh) | 微生物电化学系统在生产挥发性脂肪酸中的应用 | |
| CN107462556B (zh) | 一种直观的生物膜电活性检测方法 | |
| ES2916150T3 (es) | Batería y pila de combustible microbianas que comprenden bacterias de las especies Geobacter sulfurreducens y Clostridium pasteurianum | |
| CN104883093A (zh) | 一种采用生物光伏进行智能发电的方法 | |
| Dayal | Revolutionizing microbial nanotechnology: A green approach to sustainable energy production | |
| RU2795937C2 (ru) | Установка замкнутого биоэлектрохимического цикла для генерации энергии и способ генерации энергии микроорганизмами | |
| BRPI0810389B1 (pt) | Dispositivo e Método para converter energia luminosa em energia elétrica e/ou hidrogênio | |
| NDIVE | Bio-electrochemical Treatment of Dye Contaminated Wastewater for Electricity Generation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| SD | Assignments of patents |
Owner name: PLANT-E KNOWLEDGE B.V. Effective date: 20090923 |
|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20190501 |