Hydrogen production in microbial electrolysis cell and reactor digestate valorization for biochar – a noble attempt towards circular economy

沼渣 生物炭 蔗渣 微生物电解槽 制氢 生物燃料 制浆造纸工业 生物制氢 化学 过电位 废物管理 电解 热解 厌氧消化 电化学 有机化学 甲烷 物理化学 工程类 电解质 电极
作者
Rahul Gautam,Neil V. Ress,Robert Steinberger Wilckens,Uttam Kumar Ghosh
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:52: 649-668 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2023.07.190
摘要

The relevance of sustainability through circular economy has focused on exploring biomass for biofuels and subsequent reactor digestate waste valorization. This noble study has investigated the bio-hydrogen production from sugarcane bagasse fed membrane-less single-chambered microbial Electrolysis Cell (SC-MEC). Also, the consequent biochar production from the MEC reactor digestate to promote maximum energy extraction from waste was explored. The bagasse in MEC resulted in 0.25 m3 of hydrogen/m3/day at an externally applied voltage supply of 0.8 V, with coulombic efficiency (CE) of 82.87 ± 2% and electrical energy efficiency of 97.47 ± 2%. The cathode and the Shewanella sp. Enriched bioanode were arranged for overpotential reduction, resulting in a high current density of 62 A/m2. The bio-remediation efficiency of SC-MEC was estimated in terms of COD removal reported as 31.16 ± 0.5%, nitrate removal as 28.18 ± 0.2%, and sulphate removal as 41.2 ± 0.2%. The reactor digestate was pyrolyzed, and the biochar yield was calculated as 17.8 ± 0.2%, with BET surface area of 8.903 m2/g. The fixed carbon content of digested bagasse was reported as 22.9 ± 0.2, while the total carbon lost during microbial digestion in SC-MEC was around 32 ± 0.2%. This study paves a route for a circular economy by practicing clean renewable energy and using the reactor waste for subsequent biochar production.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
辛勤夜安完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
科研通AI6.3应助童严柯采纳,获得10
2秒前
3秒前
李晨阳发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
yu完成签到 ,获得积分10
6秒前
Ascent应助dan1029采纳,获得10
6秒前
Ascent应助dan1029采纳,获得10
6秒前
今后应助dan1029采纳,获得10
6秒前
爆米花应助dan1029采纳,获得10
6秒前
可爱的函函应助dan1029采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S应助dan1029采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
piga发布了新的文献求助10
8秒前
小马甲应助Jello采纳,获得10
8秒前
乐乐应助李龙龙采纳,获得10
9秒前
FG发布了新的文献求助10
9秒前
bkagyin应助悦耳的老虎采纳,获得10
10秒前
咔咔莉完成签到 ,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助ly采纳,获得10
11秒前
杨小洋发布了新的文献求助10
13秒前
全智贤完成签到,获得积分10
14秒前
坚强的凡双完成签到,获得积分10
15秒前
theyu66完成签到 ,获得积分10
15秒前
piga完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
曹恒完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
ly完成签到,获得积分10
19秒前
碧蓝新柔完成签到,获得积分20
19秒前
咩咩咩发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
20秒前
Ywr完成签到,获得积分10
21秒前
業業完成签到,获得积分10
21秒前
nnl完成签到,获得积分10
21秒前
大个应助仙人掌采纳,获得10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7316190
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8932159
关于积分的说明 18934534
捐赠科研通 6976016
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213995
关于科研通互助平台的介绍 2381986
邀请新用户注册赠送积分活动 2192641