2.2 CÁC THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.2 Thiết kế, lắp đặt hệ thống MFC
Pin nhiên liệu vi sinh vật đƣợc thiết kế dựa trên thiết kế của Kim và cộng sự [26]. Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành thử nghiệm hai dạng thiết kế MFC (dạng khoang hình hộp chữ nhật và khoang hình trụ) và ba thể tích khoang anode (5 ml; 7,5 ml; và 10 ml) .
Cụ thể, với MFC dạng thiết kế khoang hình chữ nhật (Hình 15) đƣợc cấu tạo từ polyarylic gồm: khoang cathode có thể tích là 7,5 ml với kích thƣớc ngồi là 50 x 100 x 15 mm, và kích thƣớc khoang là 50 x 10 x 15mm; khoang anode có thể tích khoang lần lƣợt là 5 ml, 7,5 ml, 10 ml với kích thƣớc ngồi là 50 x 100 x A (A = 10; 15; 20 mm), và kích thƣớc khoang trong bằng 50 mm x 10 mm x H (H = 10; 15 ; 20 mm). MFC đƣợc chặn ngồi bằng hai tấm ốm có kích thƣớc 50 x 100 x 15 mm. Khoảng cách giữa các tấm đƣợc ngăn cách bởi một lớp cao su dày 1 mm, hai khoang anode cà cathode đƣơc ngăn cách bằng màng Nafion N117 (DuPont, Hoa Kỳ), thiết bị đƣợc cố định bằng ốc và bu lông. Điện cực tại khoang anode và cathode đƣợc cấu tạo bằng vải than chì có kích thƣớc 9 mm x 45 mm x 5 mm với điện trở 0, 8 Ω/cm2
đƣợc nối với thanh gom điện bằng than trì có đƣờng kính 6 mm với điện trở 0, 2 Ω/cm2, hai điện cực đƣợc nối với điện trở 10Ω thông qua dây nối
MFC dạng thiết kế khoang hình trụ (Hình 16) đƣợc làm từ polyacrylic gồm: khoang cathode có thể tích là 7,5 ml kích thƣớc 45,24 x 45, 24 x 15 mm, kích thƣớc khoang đƣờng kính 25,24 mm độ cao 15 mm. Khoang anode có thể tích khoang lần lƣợt là 5 ml, 7,5 ml, và 10 ml có kích thƣớc ngồi 45,24 x 45, 24 x A (A = 10; 15; 20 mm), kích thƣớc khoang đƣờng kính 25,24 mm và chiều cao H = 10; 15; 20 mm. Mỗi khoang sẽ đƣợc ngăn bằng tấm chặn ngồi có kích thƣớc 45,24 x 45, 24 x 15 mm. Điện cực tại khoang anode và cathode đƣợc cấu tại bằng vải than chì có kích thƣớc 25 mm x 5mm điện trở 0,8 Ω/ cm2, và đƣợc nối với thanh gom điện bằng than chì có đƣờng kính 6 mm điện trở 0,2 Ω/ cm2, khoảng cách giữa các tấm đƣợc ngăn cách bởi một lớp cao su dày 1 mm, hai khoang anode và cathode đƣơc ngăn cách bằng màng Nafion N117 (DuPont, Hoa Kỳ), thiết bị đƣợc cố định bằng ốc và bu lơng, đầu thanh gom điện than chì đƣợc nối với dây dẫn (đƣờng kính 1 mm) bằng ngàm cá sấu và điện trở mạch ngoài là 10 Ω.
Hình 15 : MFC khoang chữ nhật Hình 16 : MFC khoang trụ