KR20210007215A - Microbial Fuel Cells Comprising Activated Carbon Electrode Based on Miscanthus sinensis - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to the production of porous activated carbon using Miscanthus sinensis, an abundant natural resource readily available in nature and to the development of an eco-friendly microbial fuel cell having high biocompatibility using the same.

Description

억새풀 기반 활성탄 전극을 포함하는 미생물 연료전지 {Microbial Fuel Cells Comprising Activated Carbon Electrode Based on Miscanthus sinensis}Microbial Fuel Cells Comprising Activated Carbon Electrode Based on Miscanthus sinensis}

본 발명은 자연에서 쉽게 구할 수 있는 풍부한 천연자원인 억새풀을 통한 다공성 활성탄의 제조와 이를 이용한 높은 생체적합성을 가지는 친환경 미생물 연료전지의 개발에 관한 것이다.The present invention relates to the production of porous activated carbon using silver grass, which is an abundant natural resource readily available from nature, and to the development of an eco-friendly microbial fuel cell having high biocompatibility using the same.

일반적으로 미생물 연료전지 (Microbial Fuel Cells, MFCs)는 박테리아와 같은 미생물을 통해 유/무기물의 산화를 유도하며, 이를 통해 전류를 생성시키는 촉매제로 작용함으로써 전기화학 장치로 응용이 이루어진다. 현재 미생물 연료전지의 주된 한계점은 낮은 전력 변환 및 효율, 저전력 밀도, 그리고 낮은 안정성으로써 실제 산업사회 적용을 위해 다양한 연구개발이 진행중에 있다. 특히, 미생물 연료전지의 핵심인 양극(anode)의 성능은 세균 부착 및 세포 외 전자전달(extracellular electron transfer; EET)에 대한 역할을 결정하며, 미생물 연료전지의 전력생산에 주요변수로 작용한다. 따라서 미생물 연료전지의 개발은 실제 산업으로 적용을 위해 세균번식 및 미생물 성장을 위한 저비용 양극 재료의 개발과 세포 외 전자전달을 촉진할 수 있는 기술개발에 집중하고 있는 추세이다. In general, microbial fuel cells (MFCs) are applied as electrochemical devices by inducing oxidation of organic/inorganic substances through microorganisms such as bacteria, and acting as a catalyst to generate electric current through this. Currently, the main limitations of microbial fuel cells are low power conversion and efficiency, low power density, and low stability. Various research and development are underway for application to the actual industrial society. In particular, the performance of the anode, which is the core of a microbial fuel cell, determines its role in bacterial adhesion and extracellular electron transfer (EET), and acts as a major variable in power production of a microbial fuel cell. Therefore, the development of microbial fuel cells is focusing on the development of low-cost cathode materials for bacterial propagation and microbial growth, and the development of technologies that can promote extracellular electron transfer for practical application.

기존에는 흑연 로드(graphite rod), 활성탄(activated carbon; AC), 탄소 천(carbon cloth; CC), 탄소 종이(carbon paper) 및 탄소 펠트(carbon felt)와 같은 다수의 탄소 재료가 효율적인 전자 전도성을 갖으며, 전기/생물화학적 안정성, 상업적 이용 및 응용가능성 그리고 경제적인 재료원가를 바탕으로 미생물 연료전지의 양극재료로 사용되고 있다. 그러나, 기존에 사용되고 있는 탄소재료들(흑연 로드, 활성탄, 탄소 천, 탄소 종이 및 탄소 펠트)은 일반적으로 저 효율의 미생물 적재 용량 및 효율이 낮은 세포 외 전자전달을 유도하며, 이러한 문제는 응용분야의 제한을 야기시킨다. 특히, 제한된 양극의 표면적 및 박테리아를 통한 전자전달 매개체 간의 내부공간 결여를 통해 미생물 연료전지의 전력출력을 감소시키게 된다.Conventionally, many carbon materials such as graphite rod, activated carbon (AC), carbon cloth (CC), carbon paper, and carbon felt provide efficient electronic conductivity. It is used as a cathode material for microbial fuel cells based on electrical/biochemical stability, commercial use and applicability, and economical material cost. However, existing carbon materials (graphite rod, activated carbon, carbon cloth, carbon paper, and carbon felt) generally induce low-efficiency microbial loading capacity and low-efficiency extracellular electron transfer, and these problems are applied Causes the limitation of. In particular, the power output of the microbial fuel cell is reduced through the limited surface area of the anode and the lack of an internal space between electron transport media through bacteria.

미생물과 양극 사이에서 작용하는 세포 외 전자 전달은 전력의 출력을 결정하며, 미생물 연료전지 양극의 재료 및 이의 형태학적 표면성질, 그리고 물리적 구조는 미생물막(biofilm)과 같은 미생물 군집의 집적화 및 농축에 있어 핵심 매개변수로 작용할 수 있다.The transfer of extracellular electrons acting between the microbe and the anode determines the output of power, and the material of the microbial fuel cell anode, its morphological surface properties, and physical structure contribute to the integration and concentration of microbial communities such as a biofilm. It can act as a key parameter.

미생물 연료전지에 사용되는 양극은 넓은 비표면적, 우수한 전기 전도성을 기반한 다공성 구조를 바탕으로 미생물에 대한 고효율의 접근성 및 상호작용을 통해 미생물과 양극 사이의 전자 전달/수집을 촉진시킬 수 있는 바, 경제적인 원가 및 기계적/화학적 안정성을 고려하여 우수한 소재를 선별해야 할 필요성이 존재한다.The anode used in the microbial fuel cell has a large specific surface area and a porous structure based on excellent electrical conductivity, and can promote electron transfer/collection between the microbe and the anode through high-efficiency access and interaction with the microbe. There is a need to select excellent materials in consideration of phosphorus cost and mechanical/chemical stability.

본 발명은 천연자원에 속하는 바이오매스인 억새풀(Miscanthus sacchariflorus)의 탄화공정을 통해 고성능 전극을 제조하였으며, 이를 통해 미생물 연료전지로 응용하는 것을 그 목적으로 한다. An object of the present invention is to manufacture a high-performance electrode through the carbonization process of Miscanthus sacchariflorus , a biomass belonging to natural resources, and to apply it as a microbial fuel cell.

이에 따라, 본 발명에서는 억새풀을 이용하여 다공성 구조, 높은 전도성, 그리고 낮은 원가 및 제조비용을 가지는 미생물 연료 전지를 제공하여 기존 전극재료의 한계점을 극복한다. Accordingly, the present invention overcomes the limitations of existing electrode materials by providing a microbial fuel cell having a porous structure, high conductivity, and low cost and manufacturing cost using silver grass.

본 발명에서는 고성능 미생물 연료전지의 양극(anode)제조를 위해 억새풀을 다공성 활성탄 합성의 원료로 사용하였다. 억새풀(Miscanthus sacchariflorus)은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 C4 광합성 경로를 갖는 리그닌(lignin)으로 구성되며, 목질의 땅속줄기 다년생 초본으로 동남아시아에 널리 재배되고 있는 풍부한 천연자원이다. In the present invention, silver grass was used as a raw material for the synthesis of porous activated carbon for the production of an anode of a high-performance microbial fuel cell. Miscanthus sacchariflorus is composed of cellulose, hemicellulose, and lignin having a C4 photosynthetic pathway, and is a woody subterranean perennial herb that is widely cultivated in Southeast Asia and is a rich natural resource.

다공성 활성탄 제조를 위해 순차적으로 효소 가수분해, 탄화, 그리고 알칼리 수용액 전처리 공정을 수행하였으며, 사용하는 알칼리 수용액의 농도에 따라 자일란(xylan), 리그닌, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스로 구성된 성분들 간의 수소결합을 파괴시킴으로써 합성되는 활성탄의 다공성 증가를 유도하였다. 최종적으로 사용한 미생물은 산소가 없는 혐기성 환경에서 유기물의 분해 및 전자 방출을 유도할 수 있는 대장균(Escherichia coli, E. coli)을 사용하여 미생물 연료전지를 제조하였다.Enzymatic hydrolysis, carbonization, and alkali aqueous solution pretreatment were sequentially performed to prepare porous activated carbon, and hydrogen bonds between components composed of xylan, lignin, cellulose, and hemicellulose were destroyed according to the concentration of the alkali aqueous solution used. It induced an increase in porosity of the synthesized activated carbon. The microbial fuel cell was prepared using Escherichia coli (E. coli ) , which can induce the decomposition and electron emission of organic matter in an anaerobic environment without oxygen.

본 발명은 (a) 억새풀(Miscanthus sinensis)을 산처리 및 효소 처리하여 전처리 분해하는 단계;The present invention comprises the steps of (a) pretreatment decomposition by acid treatment and enzyme treatment of silver grass (Miscanthus sinensis);

(b) 전처리 분해된 억새풀에 탄화공정을 수행하는 단계; 및(b) performing a carbonization process on the pretreated and decomposed silver grass; And

(c) 탄화공정 수행으로 생성된 탄소 활성탄에 알칼리 처리하는 단계를 포함하는 다공성 활성탄의 제조방법을 제공한다. (c) It provides a method for producing porous activated carbon comprising the step of alkali treating carbon activated carbon produced by performing a carbonization process.

본 발명은 상기 다공성 활성탄의 제조방법에 의해 제조된 다공성 활성탄을 제공한다. The present invention provides a porous activated carbon manufactured by the method for manufacturing the porous activated carbon.

본 발명은 상기 다공성 활성탄의 제조방법에 의해 제조된 다공성 활성탄을 포함하는 전극을 제공한다. The present invention provides an electrode comprising porous activated carbon prepared by the method for producing porous activated carbon.

본 발명은 (a) 균주가 접종된 상기 다공성 활성탄의 제조방법에 의해 제조된 다공성 활성탄을 포함하는 아노드(Anode) 전극;The present invention includes (a) an anode electrode comprising a porous activated carbon prepared by the method for preparing the porous activated carbon inoculated with the strain;

(b) 상기 다공성 활성탄의 제조방법에 의해 제조된 다공성 활성탄을 포함하는 캐소드(cathode) 전극;(b) a cathode electrode including porous activated carbon manufactured by the method of manufacturing porous activated carbon;

(c) 상기 미생물에 의해 분해될 수 있는 기질을 포함하고, 미생물의 배양환경을 제공하는 배지;(c) a medium containing a substrate that can be decomposed by the microorganisms and providing a culture environment for the microorganisms;

(d) 상기 두개의 전극을 연결하는 전선; 및(d) an electric wire connecting the two electrodes; And

(e) 상기 두 개의 전극, 상기 배지의 유입구 및 유출구가 구비된 반응조를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미생물 연료전지를 제공한다. (e) It provides a microbial fuel cell, characterized in that it comprises a reaction tank provided with the two electrodes, inlet and outlet of the medium.

본 발명은 천연자원인 억새풀을 미생물 연료전지에 적용한 최초의 발명이므로, 이를 통해 천연 바이오매스의 생체적합성 및 경제적 비용효과 통한 고효율 미생물 연료전지 개발에 대한 새로운 방향성을 제시할 수 있다. 뿐만 아니라, 천연 바이오 매스의 계층적으로 다공성 활성탄을 제조함으로써 큰 비 표면적을 제공하며, 환경적으로 지속 가능한 생물 전기화학 시스템의 개발을 위한 생체 적합성 바이오 전극으로 사용을 가능하게 할 수 있다.Since the present invention is the first invention to apply silver grass, a natural resource, to a microbial fuel cell, it is possible to propose a new direction for the development of a high-efficiency microbial fuel cell through biocompatibility and economic cost-effectiveness of natural biomass. In addition, it provides a large specific surface area by preparing a hierarchically porous activated carbon of natural biomass, and can be used as a biocompatible bioelectrode for the development of an environmentally sustainable bioelectrochemical system.

도 1은 억새풀 기반 양극 전극의 제조 및 미생물 연료전지 공정을 나타내는 모식도이다.
도 2는 억새풀 기반 활성탄의 주사전자현미경 이미지를 나타낸다.
도 3은 미생물(대장균)이 접종된 양극 전극의 주사전자현미경 이미지를 나타낸다.
도 4는 시간에 따른 전압변동 및 전력생산을 나타낸다. 1 is a schematic diagram showing a manufacturing and microbial fuel cell process of a silver grass-based anode electrode.
2 shows a scanning electron microscope image of silver grass-based activated carbon.
3 shows a scanning electron microscope image of a positive electrode inoculated with microorganisms (E. coli).
4 shows voltage fluctuations and power generation over time.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.As for terms used in the present invention, general terms that are currently widely used are selected, but in certain cases, some terms are arbitrarily selected by the applicant. In this case, the meanings described or used in the detailed description of the invention are considered rather than the names of simple terms. Therefore, its meaning should be grasped.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.

실시예 1. 미생물 연료전지의 제조 Example 1. Manufacture of microbial fuel cell

50 g의 가공된 억새풀과 술폰산 (70 mM)을 1:4의 비율로 교반 후 혼합물을 170도에서 30분동안 가열시킨다. 그 후 sodium citrate buffer (50 mM)와 효소 (Cellic CTec2) 혼합물을 사용하여 효소 가수분해 전처리를 수행한다. 전처리 된 바이오 매스 10 g을 알루미나 병에 넣고 불활성 질소환경 (300 mL min-1)에서 1 시간 동안 600 ℃ (3 ℃ min-1)에서 탄화공정 수행 후 생성된 탄소 활성탄을 수산화칼륨(KOH)과 1:2 중량비로 혼합한다. 그 후 1 시간 동안 900 ℃ (3 ℃ min-1)에서 가열함으로써 활성화시키고, 0.1 M HCl 및 증류수로 pH 7 이하가 될 때까지 세척하여 최종산물을 얻는다. After 50 g of processed silver grass and sulfonic acid (70 mM) were stirred in a ratio of 1:4, the mixture was heated at 170°C for 30 minutes. After that, a mixture of sodium citrate buffer (50 mM) and enzyme (Cellic CTec2) is used to perform enzymatic hydrolysis pretreatment. Put 10 g of the pretreated biomass into an alumina bottle and perform a carbonization process at 600 ℃ (3 ℃ min -1 ) for 1 hour in an inert nitrogen environment (300 mL min -1 ), and then the carbon activated carbon produced was mixed with potassium hydroxide (KOH). Mix in a 1:2 weight ratio. After that, it is activated by heating at 900° C. (3° C. min −1 ) for 1 hour, and washed with 0.1 M HCl and distilled water until pH is 7 or less to obtain the final product.

전극은 카본직물 (carbon cloth)을 양극 코팅 재료로 사용하였으며, 폴리 테트라 플루오르 에틸렌 (PTFE) 가교제와 혼합하여 카본직물(2 cm x 2 cm)의 양면에 코팅시키고, 120도에서 4 시간 동안 건조시켜 제조하였다. 최종적으로, 준비된 전극을 미생물 연료전지의 양극으로 사용하였으며, 미생물 처리하지 않은 카본직물(2 cm x 2 cm)을 음극으로 사용하였다. The electrode was made of carbon cloth as a cathode coating material, mixed with a polytetrafluoroethylene (PTFE) crosslinking agent, coated on both sides of a carbon fabric (2 cm x 2 cm), and dried at 120 degrees for 4 hours. Was prepared. Finally, the prepared electrode was used as a positive electrode for a microbial fuel cell, and a carbon fabric (2 cm x 2 cm) without microbial treatment was used as a negative electrode.

미생물 연료전지는 H 형 유리 이중 챔버를 사용하였으며, 양성자 교환 막 (Nafion 117)으로 분리된 두 개의 250 mL 원통형 챔버에 제조한 양극, 음극을 담지시켜 작동시킨다. 양극 챔버는 Luria-Bertani (LB) 배지로 채우고, 전자 발생을 위해 포도당 (2 g L-1)을 첨가하였다. 음극 챔버는 50 mM PBS (200 mL, pH 7.4) 및 50 mM K3Fe(CN)6 용액을 충진 시켜 사용하였다. 최종적으로 미생물 연료전지 실험을 위해 대장균 현탁액 (5 mL)을 양극 챔버에 접종하여 실험을 수행하였다.The microbial fuel cell uses an H-type glass double chamber, and is operated by supporting the prepared anode and cathode in two 250 mL cylindrical chambers separated by a proton exchange membrane (Nafion 117). The anode chamber was filled with Luria-Bertani (LB) medium, and glucose (2 g L -1 ) was added for electron generation. The cathode chamber was used by filling 50 mM PBS (200 mL, pH 7.4) and 50 mM K 3 Fe(CN) 6 solution. Finally, for the microbial fuel cell experiment, an experiment was performed by inoculating an E. coli suspension (5 mL) into the anode chamber.

실시예 2. 억새풀 기반 활성탄의 주사전자현미경 이미지 분석결과Example 2. Scanning electron microscope image analysis result of silver grass-based activated carbon

합성된 억새풀 기반 활성탄의 주사전자현미경 이미지 분석결과 탄화공정을 통해 제조된 활성탄은 전형적인 계층적 다공성 구조를 보여주며, 상호 연결된 메조-, 매크로-, 마이크로- 기공을 갖는 3차원 연결구조를 확인하였다. 분석결과 마이크로 기공은 2 - 200 nm의 크기를 갖으며 메조- 및 마이크로 기공들과 결합된 여러 매크로 기공의 존재는 비 표면적의 증가를 유도하였다. 마이크로 크기의 골격을 가진 거대 기공은 미생물막 부착에 유용하며, 미생물의 생장을 촉진할 수 있다. 또한 다양한 크기의 기공은 물질전달 및 동역학을 촉진시킬 수 있으며, 미세기공은 LB배지의 유입을 위한 운송 통로로 작용할 수 있다.As a result of scanning electron microscopy image analysis of the synthesized silver grass-based activated carbon, the activated carbon prepared through the carbonization process showed a typical hierarchical porous structure, and a three-dimensional connection structure with interconnected meso-, macro-, and micro-pores was confirmed. As a result of the analysis, micropores have a size of 2-200 nm, and the presence of several macropores combined with meso- and micropores induced an increase in specific surface area. Macropores with micro-sized skeletons are useful for microbial membrane adhesion and can promote the growth of microorganisms. In addition, pores of various sizes can promote mass transfer and dynamics, and micropores can act as a transport passage for inflow of LB medium.

실시예 3. 억새풀 기반 활성탄 음극에 대한 대장균(E. coli)의 친화력, 생체 적합성 및 물리적 표면 형상에 대한 주사전자현미경 이미지 분석결과Example 3. Scanning electron microscope image analysis results on the affinity, biocompatibility, and physical surface shape of E. coli to that grass-based activated carbon anode

억새풀 기반 활성탄 음극에 대한 대장균(E. coli)의 친화력 및 생체 적합성, 그리고 물리적 표면 형상이 미생물 연료전지의 전력생산에 주요 요인으로 작용하기 때문에 제조된 미생물 양극의 주사전자현미경 이미지 분석을 수행하였다. 도3 (윗열 왼쪽) 이미지는 대장균 접종 전 억새풀 활성탄 양극의 이미지이며, 미생물 접종 24 시간 후, 양극 표면에서 대장균의 성장이 관찰되었다 (윗열 오른쪽). Since E. coli's affinity, biocompatibility, and physical surface shape for silver grass-based activated carbon anodes play a major role in power generation of microbial fuel cells, a scanning electron microscope image analysis of the prepared microbial anode was performed. Figure 3 (top row left) is an image of a silver grass activated carbon positive electrode before E. coli inoculation, and 24 hours after microorganism inoculation, E. coli growth was observed on the anode surface (top row right).

아래 이미지들은 대장균 미생물이 미생물막 네트워크를 구성함으로써 억새풀 기반 활성탄 양극 표면 위로 밀집됨을 확인하였으며, 그 밖의 기공에서는 물질 및 전자 전달이 발생될 수 있음을 예측할 수 있다. The images below confirm that E. coli microorganisms form a microbial membrane network, and thus, are concentrated on the surface of the activated carbon anode based on thatched grass, and it can be predicted that material and electron transfer may occur in other pores.

실시예 4. 미생물 연료전지의의 효율 확인 Example 4. Confirmation of efficiency of microbial fuel cell

대장균을 접종한 이중 챔버 미생물 연료전지를 사용하여 억새풀 기반 양극의 발전 능력을 테스트하기 위해 미생물 연료전지의 전압 생성 프로파일(외부 저항이 1 kΩ)을 측정결과 (그림 왼쪽), 억새풀 기반 양극은 시중에 사용하고 있는 Vulcan XC-72 (750 ± 15 mV)보다 최대 개방 회로 전압 (OCP)이 790 ± 15 mV로 높게 측정되었다. To test the power generation ability of a silver grass-based anode using a double-chamber microbial fuel cell inoculated with E. coli, the voltage generation profile (external resistance of 1 kΩ) of a microbial fuel cell was measured (left), and that grass-based anode was commercially available. The maximum open circuit voltage (OCP) was measured to be 790 ± 15 mV higher than the Vulcan XC-72 (750 ± 15 mV) in use.

또한 분극 및 전력 밀도 측정은 일정한 전압을 반복적으로 변화시켜 확인하였으며, 연속적인 시동 및 일정한 크기의 전기생성을 통한 전자전달이 가능함을 확인하였다. 오른쪽 그래프는 LB 배지 내에서 대장균에 의한 글루코오스 산화를 촉진시킬 수 있으며, 비교군인 Vulcan XC-2에 비해 3 배 높은 값인 851 mW cm-2의 최대 출력 밀도를 보여주었다. 이러한 결과는 대장균의 2차 대사산물로써 하이드로 퀴논 합성을 통해 출력이 증가되며, 이는 전자 수용체 역할을 수행하고, 박테리아와 억새풀 활성탄 양극 사이의 세포 외 전자전달에서 중요한 역할을 수행한다. 뿐만 아니라, 억새풀 활성탄 양극의 높은 출력은 다양한 크기의 기공을 기반으로 높은 비표면적을 통해 향상될 수 있으며, 우수한 생체 적합성을 통해 대장균의 부착 및 미생물막 성장을 위한 서식지로 작용하여 박테리아와 양극 사이의 전자 전이효율이 향상될 수 있음을 기대할 수 있다. In addition, polarization and power density measurements were confirmed by repeatedly changing a constant voltage, and it was confirmed that electron transfer through continuous start-up and generation of electricity of a certain size is possible. The graph on the right shows the maximum power density of 851 mW cm -2 , which is 3 times higher than that of Vulcan XC-2, which can promote glucose oxidation by E. coli in LB medium. These results indicate that the output is increased through the synthesis of hydroquinone as a secondary metabolite of E. coli, which acts as an electron acceptor and plays an important role in extracellular electron transfer between bacteria and the anode of silver grass activated carbon. In addition, the high output of silver grass activated carbon anode can be improved through a high specific surface area based on pores of various sizes, and it acts as a habitat for E. coli adhesion and microbial membrane growth through excellent biocompatibility, It can be expected that the electron transfer efficiency can be improved.

Claims (4)

(a) 억새풀(Miscanthus sinensis)을 산처리 및 효소 처리하여 전처리 분해하는 단계;
(b) 전처리 분해된 억새풀에 탄화공정을 수행하는 단계; 및
(c) 탄화공정 수행으로 생성된 탄소 활성탄에 알칼리 처리하는 단계를 포함하는 다공성 활성탄의 제조방법 (a) pretreatment and decomposition of silver grass (Miscanthus sinensis) by acid treatment and enzyme treatment;
(b) performing a carbonization process on the pretreated and decomposed silver grass; And
(c) a method for producing porous activated carbon comprising the step of alkali treating carbon activated carbon produced by performing a carbonization process 제1항에 따른 다공성 활성탄의 제조방법에 의해 제조된 다공성 활성탄. Porous activated carbon produced by the method for producing porous activated carbon according to claim 1. 제1항에 따른 다공성 활성탄의 제조방법에 의해 제조된 다공성 활성탄을 포함하는 전극. An electrode comprising porous activated carbon manufactured by the method of manufacturing porous activated carbon according to claim 1. (a) 균주가 접종된 상기 제2항에 따른 다공성 활성탄을 포함하는 아노드(Anode) 전극;
(b) 상기 제2항에 따른 다공성 활성탄을 포함하는 캐소드(cathode) 전극;
(c) 상기 미생물에 의해 분해될 수 있는 기질을 포함하고, 미생물의 배양환경을 제공하는 배지;
(d) 상기 두개의 전극을 연결하는 전선; 및
(e) 상기 두 개의 전극, 상기 배지의 유입구 및 유출구가 구비된 반응조를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미생물 연료전지. (a) an anode comprising the porous activated carbon according to claim 2 inoculated with the strain;
(b) a cathode electrode comprising the porous activated carbon according to claim 2;
(c) a medium containing a substrate capable of being degraded by the microorganisms and providing a culture environment for the microorganisms;
(d) an electric wire connecting the two electrodes; And
(e) A microbial fuel cell comprising a reaction tank provided with the two electrodes, an inlet and an outlet of the medium.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20130051251A (en) * 2011-11-09 2013-05-20 영남대학교 산학협력단 Microbial fuel cell using dye wastewater
WO2016140369A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-09 Ｊｘエネルギー株式会社 Cellulose three-dimensional structure and production method therefor
KR20180130946A (en) * 2017-05-31 2018-12-10 한국세라믹기술원 Manufacturing method of partially crystaline porous active carbon, supercapacitor using the active carbon and manufacturing method of the supercapacitor

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