Mikrob Sel Bahan Api (MFC) adalah tindak balas bio-elektrokimia yang menukarkan tindak balas kimia kepada elektrik melalui tindak balas pemangkin mikroorganisma. MFC telah dikaji oleh penyelidik dalam tempoh 20 tahun yang lalu, namun masalah ketumpatan arus rendah dari MFC masih tidak boleh diselesaikan sehingga sekarang. Projek ini mencadangkan kajian peningkatan arus dan voltan dalam MFC. Arus berubah kepada isyarat voltan yang diukur melalui perintang. Litar Penggalak direka untuk meningkatkan isyarat voltan sehingga 3V. Mikroorganisma digunakan dalam projek ini adalah Sulfat Mengurangkan Bakteria (SRB) yang menghasilkan elektron dan menyumbang arus dalam arah yang bertentangan dengan elektron. Buangan minyak kelapa sawit (POME) dan Natrium Sulfat yang merupakan makanan bagi SRB digunakan untuk meningkatkan arus di dalam MFC. Kepekatan POME dan Natrium Sulfat dipelbagaikan dalam eksperimen dan voltan diukur melalui perintang 1kΩ itu. Hasilnya menunjukkan bahawa kira-kira 0.23V voltan dihasilkan daripada MFC. 20% kepekatan POME adalah kepekatan optimum untuk meningkatkan arus di dalam MFC dan kepekatan natrium Sulfat tidak meningkatkan arus yang dihasilkan oleh MFC. DC-DC litar penggalak telah direkabentuk dan disimulasi menggunakan Orcad untuk meningkatkan voltan keluaran MFC daripada 0.23V ke 3V. Skematik asas DC-DC litar penggalak telah ditubuhkan dengan menentukan nilai optimum bagi setiap komponen. Keputusan simulasi menunjukkan bahawa voltan masukan berjaya dirangsang daripada 0.23V untuk 3.11V dengan kearuhan, rintangan dan nilai kemuatan adalah 3mH, 200kΩ dan 0.33μF masing- masing. Secara praktikalnya, litar diuji di atas ‘breadboard’. Keputusan ujian tersebut menunjukkan bahawa penggalak tersebut boleh meningkatkan voltan sehingga 5.6V. Walau bagaimanapun, ia masih memerlukan sumber luar untuk menghidupkan MOSFET dan voltan input minimum daripada MFC adalah 0.3V.
______________________________________________________________________________________
Microbial Fuel Cell (MFC) is the bio-electrochemical reaction that converts the chemical reaction into electricity by catalytic reaction of microorganisms. MFC has been established by the researchers for the past 20 years, however the problem of low current density from the MFC still cannot recover until now. This project proposes the study of current and voltage enhancement in the MFC. The current is transformed to voltage signal which is measured through the resistor. Booster circuit is designed to enhance the voltage signal until 3V. Microorganism used in this project is Sulfate Reducing Bacteria (SRB) which produce electrons and contribute currents in the opposite direction of the electrons. Palm Oil Mill Effluent (POME) and Sodium Sulfate which are food for the SRB are used to enhance the current in the MFC. Concentration of POME and Sodium Sulfate are varied in the experiments and voltage are measured through the 1kΩ resistor. Results show that approximately 0.23V of voltage is produced from the MFC. 20% of POME are the optimum concentration in order to enhance the current in the MFC and the Sodium Sulfate concentration does not improve the current produced by the MFC. DC-DC booster circuit has been designed and simulated using Orcad to amplify the output voltage of the MFC from 0.23V to 3V. The basic schematic of DC-DC booster circuit was established by determining the optimal value of each component. Simulation results show that the input voltage is successfully boosted from 0.23V to 3.11V with the inductance, resistance and capacitance value are 3mH, 200kΩ and 0.33µF respectively. The circuit has been tested practically on the breadboard. It shows that the booster can boost up to 5.6V. However, it still needs the external source to switch on the MOSFET and the minimum input voltage from the MFC is 0.3V.
Study on current and voltage enhancement in microbial fuel cell_Farah Sadrina Abd Wahid_E3_2014_NI