Setelah panen jagung, baik untuk pakan ternak atau jagung rebus, petani biasanya meninggalkan batang-batang dan batang di lapangan, tapi sekarang, tim peneliti Penn State berpikir sisa-sisa jagung dapat digunakan tidak hanya untuk memproduksi etanol, tetapi untuk menghasilkan listrik secara langsung.
"Orang-orang mencari menggunakan selulosa untuk membuat etanol," kata Bruce E. Logan, profesor teknik lingkungan Kappe. "Anda dapat membuat etanol dari brangkasan jagung
meledak, tapi begitu Anda memiliki gula, Anda dapat membuat listrik secara langsung."
Proses Logan menggunakan sel bahan bakar mikroba untuk mengubah bahan organik menjadi listrik. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa sel-sel bahan bakar dapat menghasilkan listrik dari glukosa dan dari air limbah kota dan bahwa sel-sel juga dapat langsung menghasilkan gas hidrogen.
Jagung batang dan daun, mengumpulkan 250 juta ton per tahun, membuat sepertiga dari total sampah yang dihasilkan di Amerika Serikat. Saat ini, 90 persen dari sisa-sisa jagung tidak bisa digunakan kembali (sampah). Sisa-sisa jagung sekitar 70 persen selulosa atau hemiselulosa, karbohidrat kompleks yang terikat dalam rantai. Sebuah proses ledakan uap melepaskan gula organik dan senyawa lainnya di limbah jagung dan senyawa ini dapat diberikan kepada sel bahan bakar mikroba.
Sel bahan bakar mikroba mengandung dua elektroda dan bakteri anaerob - bakteri yang tidak membutuhkan oksigen - yang mengkonsumsi gula dan bahan organik lainnya dan elektron rilis. Elektron ini perjalanan ke anoda dan mengalir dalam kawat ke katoda, menghasilkan arus listrik. Air dalam bahan bakar sel hidrogen atom menyumbangkan positif yang menggabungkan dengan elektron dan oksigen untuk membentuk air.
Sel bahan bakar mikroba diinokulasi dengan air limbah domestik dan glukosa media nutrisi yang mengandung, para peneliti melaporkan dalam jurnal Energi dan Bahan Bakar. Setelah didirikan, koloni bakteri makan organik cair manis yang diperoleh dari uap meledak dari brangkasan jagung.
Para peneliti, yang mencakup Logan, Zuo Yi, Penn State mahasiswa pascasarjana di bidang teknik lingkungan, dan Pin-Ching Maness, seorang ilmuwan senior dengan Laboratorium laporan National Renewable Energy, bahwa "konversi bahan organik ke listrik, atas dasar oksigen biologis penghapusan permintaan, relatif tinggi dengan lebih besar dari 93 persen dari kebutuhan oksigen biologis dihapus. "
Pada dasarnya, tidak ada bahan organik kiri untuk menimbulkan masalah saat membuang cairan yang tersisa karena tidak ada yang tersisa untuk mengoksidasi. Proses ini mengkonversi semua energi yang tersedia untuk listrik. Produksi listrik adalah sekitar satu watt untuk setiap meter persegi luas permukaan sekitar 0,5 volt. Sebuah bola lampu biasa menggunakan 60 watt. Untuk meningkatkan watt, luas permukaan perlu meningkatkan. Untuk meningkatkan tegangan, sel bahan bakar dapat dihubungkan secara seri.
"Memproduksi listrik dari uap-meledak brangkasan jagung menambah keragaman energi portofolio kami," kata Logan. "Listrik bisa digunakan untuk memompa air menanjak untuk digunakan, langsung menjalankan cahaya, panas dan peralatan atau electrolyze air untuk membuat hidrogen."
Para peneliti Penn State dan rekan juga telah menggunakan sel bahan bakar mikroba dan air limbah untuk menghasilkan gas hidrogen langsung.
Source:Penn State
Categories:
