Mikrobiyal yakıt pilleri için kompozit membran geliştirilmesi

Abstract

Yenilenebilir enerji kaynakları arasında Mikrobiyal Yakıt Pilleri sistemleri güncel bir bakış acısı olarak ortaya çıkmaktadır. Hem elektrik üretimi sağlarken hem de atık su arıtımında kullanılmaktadır. Mikrobiyal Yakıt Pillerinin tasarımında kullanılan birçok materyaller bulunmaktadır. Bu materyallerin kullanımında oluşan performans ve maliyet yaygınlaşmasında negatif yönde etkisi olmaktadır. Bu sistemde ortaya çıkan, büyük ölçüde MYP sistemlerinin en mühim bileşeni olan membranlara ve seçici geçirgenliğine bağlıdır. MYP sistemlerinde en fazla önem kazanan membran, Dupont firması tarafından üretilen Nafyon membranıdır. Nafyon membran, pahalı ve MYP sistemlerinin performansını düşürecek kısıtlamaları bulunduğundan, Nafyon veya modifikasyonla nafyon membranlarına başka bir seçenek olabilecek yüksek seçici geçirgenliğe ve ucuz membran üretimi üzerine önem verilmiştir. Bu tez çalışmasında, bakır ve zirkonyum temelli metal organik kafesler (MOF) üretilerek, poliviniliden florür temelli gözenekli membranlara katılarak MYP sisteminde kullanılmış ve performansı incelenmiştir.

Among renewable energy sources, Microbial Fuel Cell systems are emerging as a current perspective. It is used both for electricity generation and wastewater treatment. There are many materials used in the design of Microbial Fuel Cells. The performance and cost incurred in the use of these materials have a negative impact on their widespread use. The performance and the cost of this system depends on the membranes and selective permeability, which is the most important component of the MFC systems. The most known membrane in MFC systems is the Nafion membrane produced by Dupont. Since Nafion membrane is expensive and has limitations that will reduce the performance of MFC systems, the production of high selective permeability and affordable membranes has gaining importance. In this thesis study, copper and zirconium-based metal organic cages (MOF) were produced and incorporated into polyvinylidene fluoride-based porous membranes and used in the MYP system and their performance was examined.