Çeşitli Karbonhidratların Mikrobiyal Yakıt Hücrelerinde Elektrik Üretimine Etkileri

dc.contributor.advisor Bermek, Hakan tr_TR
dc.contributor.author Çatal, Tunç tr_TR
dc.contributor.department Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji tr_TR
dc.contributor.department Molecular Biology and Genetics en_US
dc.date 2008 tr_TR
dc.date.accessioned 2008-10-19 tr_TR
dc.date.accessioned 2015-05-28T14:10:20Z
dc.date.available 2015-05-28T14:10:20Z
dc.date.issued 2008-11-19 tr_TR
dc.description Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008 tr_TR
dc.description Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2008 en_US
dc.description.abstract Bu çalışmada, lignoselülozik biyokütlelerin asit hidrolizatlarında yaygın olarak bulunan monosakkaritlerden, disakkaritlerden, şeker alkollerinden direkt olarak elektrik üretimi, hava-katot mikrobiyal yakıt hücreleri kullanılarak araştırılmıştır. Başlıca on iki monosakkariti, iki disakkariti ve altı şeker alkollerini kapsayan karbon kaynakları ile elektrik üretimi gözlenmiştir. Sodyum asetat ile zenginleştirilmiş karışık bakteri kültürü, test edilen bütün substratlara kolayca adapte olmuştur. Yeni karbon kaynağına adaptasyon için gerekli süre substralar için farklılık göstermiştir. Test edilen substratlar için elde edilen en yüksek güç yoğunluğu 1262±5 mW m-2 ve 2763±38 mW m-2 arasında bulunmuştur. Kolombik yeterlik yüzde 10-34 idi. Test edilen substratlar için, en yüksek volt eldesi ve substrat konsantrasyonu arasında ilişki 120 ohm dış dirençte doygunluk kinetiği sonuçları ile uyumlu olduğu görülmüştür. Test edilen karbonhidratlar için yüzde 71’nin üzerinde kimyasal oksijen talebinde azalma sağlanmıştır. İki furan türevi ve sekiz fenolik bileşiğin araştırılması yapılmış, 2-furaldehit, asetofenon ve 3-4-dimetoksibenzil alkol’ün voltaj üretimi üzerine güçlü inhibitor etki gösterdiği saptanmıştır. Test edilen çam odun tozu hidrolizatının elektrik üretiminde karbon kaynağı olarak kullanılabileceği keşfedilmiştir. Monosakkarit karışımlarının mikrobiyal yakıt hücrelerinde tercihli kullanılarak elektrik üretimine yol açtığı ve karboksilik asit olarak yan ürünler oluşturulduğu saptanmıştır. Çalışmada ayrıca çeşitli operasyonel parametrelerin araştırılması yapılmıştır. Karbon kaynaklarının biofilm üzerinde mikrobiyal çeşitliliği önemli olarak etkilediği saptanmıştır. Çalışmada ayrıca, elektrik üretimi üzerine pH etkisi araştırılmış ve önemli bir faktör olduğu bulunmuştur. Bu çalışmanın sonuçları, lignoselülozik maddelerden türevli monosakkaritlerin, disakkaritlerin, şeker alkollerinin ve odun türevli maddelerin ön muamele ile mikrobiyal yakıt hücreleri için uygun birer karbon kaynağı olabileceklerini göstermiştir. tr_TR
dc.description.abstract In this study, the direct production of electricity from monosaccharides, disaccharides and sugar alcohols were examined using air cathode microbial fuel cells (MFCs). Electricity was produced from all substrates tested. The mixed bacterial culture enriched using sodium acetate as a carbon source adapted well to all carbon sources tested. The adaptation time varied for each substrate. Maximum power density obtained from the carbohydrates were in the range of 1262±5 mW m-2 and 2763±38 mW m-2. For all substrates tested, the maximum voltage output at 120 Ω external resistance initially increased with the substrate concentration; however, further increases above a certain level did not improve the electricity generation. Coulombic efficiency was 10% to 34% for the compounds tested. For carbohydrates tested, the relationship between the maximum voltage output and the substrate concentration appeared to follow saturation kinetics at 120 Ω external resistance. Chemical oxygen demand removal was over 71% for all substrates tested. Two furan-derivatives and eight phenolic compounds were also examined, and 2-furaldehyde, acetophenone and 3-4-dimethoxybenzyl alcohol were found as strong inhibitors on voltage generation. Our results show that sulfuric acid hydrolysation (10%) of pine wood flour generate electricity in MFCs. Various sugar mixtures were preferentially used by the microorganisms, and carboxylic acids were produced as byproducts. Microbial community on biofilm structure was significantly affected by carbon source. Effect of pH on electricity production was found as a significant factor. Results from this study indicated that lignocellulosic biomass-derived compounds might be a suitable resource for electricity generation using MFC technology. en_US
dc.description.degree Doktora en_US
dc.description.degree PhD tr_TR
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11527/3660
dc.publisher Fen Bilimleri Enstitüsü tr_TR
dc.publisher Institute of Science and Technology en_US
dc.rights İTÜ tezleri telif hakkı ile korunmaktadır. Bunlar, bu kaynak üzerinden herhangi bir amaçla görüntülenebilir, ancak yazılı izin alınmadan herhangi bir biçimde yeniden oluşturulması veya dağıtılması yasaklanmıştır. tr_TR
dc.rights İTÜ theses are protected by copyright. They may be viewed from this source for any purpose, but reproduction or distribution in any format is prohibited without written permission. en_US
dc.subject Elektrik tr_TR
dc.subject furan türevleri tr_TR
dc.subject fenolik bileşikler tr_TR
dc.subject mikrobiyal yakıt hücresi tr_TR
dc.subject şeker tr_TR
dc.subject şeker alkolü tr_TR
dc.subject Electricity en_US
dc.subject furan derivatives en_US
dc.subject microbial fuel cell en_US
dc.subject phenolic compounds en_US
dc.subject sugar en_US
dc.subject sugar alcohol en_US
dc.title Çeşitli Karbonhidratların Mikrobiyal Yakıt Hücrelerinde Elektrik Üretimine Etkileri tr_TR
dc.title.alternative Effects Of Various Carbohydrates On Electricity Generation In Microbial Fuel Cell en_US
dc.type Thesis en_US
dc.type Tez tr_TR
Dosyalar
Orijinal seri
Şimdi gösteriliyor 1 - 1 / 1
thumbnail.default.placeholder
Ad:
8919.pdf
Boyut:
1.37 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Açıklama
Lisanslı seri
Şimdi gösteriliyor 1 - 1 / 1
thumbnail.default.placeholder
Ad:
license.txt
Boyut:
3.14 KB
Format:
Plain Text
Açıklama