Pile a combustible microbienne , amélioration cathode

[invite5af9867b]

Bien le bonjour à toute la communauté de futura !
Voila dans le cadre de ma licence de physique chimie , je dois réaliser un pile à combustible microbienne , ce que j'ai fait !

Celle ci , est constitué d'un grand pot en plastique contenant de la boue riche en micro-organisme sur cette boue repose l'anode qui est en acier inoxydable et granulés de carbone enfin un petit pot au milieu du grand pot contient notre plante .
Autour du petit pot le milieu est remplie d'eau , notre cathode qui est en feutre de carbone est au niveau de l'interface air/eau !
J'espere vous avoir décrit ma pile le plus précisement possible , bref si un détails vous échappe je serais ravis de vous éclairer .

Bref , la pile fonctionne assez bien mais nous devons tenter de l'améliorer .
Pour l'anode nous allons rajouter deux anode supplémentaire similaires a la précédentes situés au dessus de la première.
La cathode deviendras alors un facteur limitant nous voulons donc l'améliorer elle aussi mais voila nous ne savons pas trop comment faire ...
Nous avons pensés a faire un dépot de platines sur les fils traversants (qui permettent de récupérer les valeurs) notre cathode , car le platines est un catalyseurs de la fixation d'O2 il me semble ...


Je résume donc mes questions :
-Comment fixer le platine sur la cathode à l'aide de sels de platines (beaucoup moins chers que le platines métal !! ) ?
-Comment améliorer notre cathode autrement ?

Merci d'avance
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[40CDV20]

Bjr,
Je vois là deux options (sans être certain d'avoir saisi toute la présentation)
Si l'électrode de platine est inattaquable elle constitue une électrode du premier ordre et le métal ne sert que d'échangeur d'électrons.
Il est possible de s'affranchir du coût du platine métallique en utilisant du titane platiné (par PVD ou équivalent).
S'il s'agit de tout autre chose (effet catalytique par ex.), il est possible à moindre coût de recouvrir l'électrode de noir de platine. A noter, dans ce cas l'objectif est d'éviter des phénomènes de polarisation avec des conductances élevées, autrement dit il s'agit d'augmenter la surface réactive de l'électrode bien au delà de sa surface géométrique. L'option la plus commode est d'utiliser une solution toute composée de "replatinage" Pt/Pb, typiquement ce qu'on utilise usuellement en mesure de conductivité.
Cdt.

[40CDV20]

Re,
A la réflexion je suis preneur d'un supplément d'explications, comment faut il comprendre "pile à combustible microbienne" ?
Il est difficilement compréhensible que dans un volume aussi réduit des souches aérobie et anaérobie puissent coexister, proliférer et produire tout à fois de l'oxygène qui serait réduit à la cathode et du méthane oxydé à l'anode.
Ou alors, à la cathode serait simplement réduit l'oxygène de l'air et à l'anode le carburant charbon actif serait oxydé. Quelle est la fonction de la plante. Quelle est la densité de puissance atteinte.
Cdt.

[invite5af9867b]

Bonjour et merci de tes réponses ,
Je vais essayer de faire des recherches plus approfondies sur les pistes que tu m'as donnée merci !

Une pile microbienne est une pile basée sur le principe des piles à combustible: la cathode est alimentée en oxygène (en général par l'air) et l'anode est constituée d'une électrode placée au sein d'un milieu contenant des bactéries et de quoi les nourrir.
Les bactéries vont dégrader les molécules présentent dans le milieu afin de produire de l'énergie dont elle a besoin pour vivre. Pour les dégradés elle va les oxyder ce qui va mener à la libération d'électrons et de protons dans le milieu . Une partie seras utilisés par la bactérie et le reste seras transformer en énergie électrique par transmission d'électron dans l'anode.

Notre pile est recouverte de 10 cm d'eau permettant ainsi la présence d'un milieu totalement anaérobie . Sauf pour la cathode qui "flotte sur l'eau" juste à l'interface air/eau .
Notre cathode est à l'interface air/eau , elle réalise à l'aide des protons et des électrons ainsi que l'O2 du milieu la formation d'H2O.
La présence de la plante permet de fournir des nutriments utile pour les bactérie

Merci encore !

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