In this study we show that a chemic

In this study we show that a chemical ferricyanide cathode can be replaced by a biological oxygen reducing
cathode in a plant microbial fuel cell (PMFC) with a new record power output. A biocathode was successfully
integrated in a PMFC and operated for 151 days. Plants growth continued and the power density
increased reaching a maximum power output of 679 mW/m2 plant growth area (PGA) in a 10 min polarization.
The two week record average power densities was 240 mW/m2 PGA. The new records were
reached due to the high redox potential of oxygen reduction which was effectively catalyzed by microorganisms
in the cathode. This resulted in a 127 mV higher cathode potential of the PMFC with a biocathode
than a PMFC with a ferricyanide cathode. We also found that substrate availability in the anode likely
limits the current generation. This work is crucial for PMFC application as it shows that PMFC can be a
completely sustainable biotechnology with an improved power output.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในการศึกษานี้ แสดงว่า แคโทด ferricyanide เคมีสามารถถูกแทนที่ โดยการลดออกซิเจนทางชีวภาพแคโทดในพืชจุลินทรีย์เชื้อเซลล์ (PMFC) กับผลการบันทึกพลังงานใหม่ Biocathode เป็นเรียบร้อยแล้วใน PMFC และดำเนินการวันที่ 151 พืชเจริญเติบโตอย่างต่อเนื่องและความหนาแน่นของพลังงานเพิ่มขึ้นถึงอำนาจสูงสุดผลผลิตของ 679 mW/m2 พืชเจริญเติบโต (PGA) ในการโพลาไรซ์ 10 นาทีความหนาแน่นเฉลี่ยพลังงานบันทึก 2 สัปดาห์ได้ 240 mW/m2 PGA เรกคอร์ดใหม่ได้ถึงเนื่องจากศักยภาพสูง redox ลดออกซิเจนซึ่งเป็นประสิทธิภาพกระบวน โดยจุลินทรีย์ในแคโทด ส่งผลให้เป็น 127 mV สูงกว่าแคโทดศักยภาพของ PMFC ด้วย biocathodeกว่า PMFC ด้วยแคโทด ferricyanide เรายังพบที่ว่างพื้นผิวขั้วบวกน่าจำกัดรุ่นปัจจุบัน งานนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอพลิเคชัน PMFC เท่านั้นแสดงว่า PMFC สามารถเทคโนโลยีชีวภาพที่สมบูรณ์อย่างยั่งยืน ด้วย output พลังงานดีขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าเราแคโทดเคมี ferricyanide
สามารถถูกแทนที่ด้วยออกซิเจนทางชีวภาพลดแคโทดในเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์พืช(PMFC) ที่มีการบันทึกการส่งออกพลังงานใหม่ biocathode
ได้รับการประสบความสำเร็จในแบบบูรณาการในPMFC และดำเนินการ 151 วัน การเจริญเติบโตของพืชอย่างต่อเนื่องและความหนาแน่นของพลังงานที่เพิ่มขึ้นถึงการส่งออกพลังงานสูงสุด 679 mW / m2 พื้นที่เจริญเติบโตของพืช (พีจีเอ) ใน 10 นาทีโพลาไรซ์. สองสัปดาห์บันทึกความหนาแน่นพลังงานเฉลี่ย 240 mW / m2 พีจีเอ บันทึกใหม่ถึงเนื่องจากการที่มีศักยภาพสูงของอกซ์ลดออกซิเจนซึ่งถูกเร่งอย่างมีประสิทธิภาพโดยจุลินทรีย์ในแคโทด นี้ส่งผลให้ 127 mV แคโทดศักยภาพที่สูงขึ้นของ PMFC กับ biocathode กว่า PMFC กับแคโทด ferricyanide นอกจากนี้เรายังพบว่าความพร้อมสารตั้งต้นในขั้วบวกแนวโน้มจำกัด รุ่นปัจจุบัน งานนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการประยุกต์ใช้ PMFC ขณะที่มันแสดงให้เห็นว่า PMFC สามารถเป็นเทคโนโลยีชีวภาพที่ยั่งยืนอย่างสมบูรณ์กับการส่งออกพลังงานที่ดีขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าเคมีเฟอร์ริกไซนาไนด์แคโทดสามารถถูกแทนที่ด้วยออกซิเจนทางชีวภาพลด
แคโทดในเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพพืช ( pmfc ) กับพลังงานที่บันทึกใหม่ เป็น biocathode สำเร็จ
แบบบูรณาการใน pmfc และดำเนินการสำหรับ 151 วัน การเจริญเติบโตของพืชอย่างต่อเนื่องและความหนาแน่นพลังงาน
เพิ่มขึ้นถึงอำนาจสูงสุดของแต่ MW / m2 พื้นที่การเจริญเติบโตของพืช ( PGA ) ใน 10 นาทีเป็น .
2 สัปดาห์บันทึกพลังงานเฉลี่ยความหนาแน่นคือ 240 MW / m2 พีจีเอ . บันทึกใหม่
มาถึงเนื่องจากการสูงรีดอกซ์ศักยภาพของออกซิเจนซึ่งสามารถลดการเร่งปฏิกิริยาด้วยจุลินทรีย์
ในแคโทด นี้ส่งผลใน 127 MV สูงกว่าขั้วลบ ศักยภาพของ pmfc กับ biocathode
กว่า pmfc กับเฟอร์ริกไซนาไนด์แคโทด นอกจากนี้เรายังพบว่าพื้นผิวห้องพักในขั้วบวกอาจ
จำกัดรุ่นปัจจุบัน งานนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับ pmfc โปรแกรมมันแสดงให้เห็นว่า pmfc สามารถ
เทคโนโลยีชีวภาพสมบูรณ์อย่างยั่งยืนที่มีการปรับปรุงผลผลิตพลังงาน .