International Journal of Waste Resources

Abstrait

Amélioration de l'efficacité du catalyseur au charbon actif pour la réaction de réduction de l'oxygène dans les applications de piles à combustible microbiennes à cathode à air

Muhoza Jean Pierre, Ma Hongzhi, Loissi Kalakodio et Dzivaidzo Mumbengegwi

Les cathodes à air pour piles à combustible microbiennes (MFC) présentent un grand potentiel parmi d'autres configurations en raison de leur conception simple, de leur faible coût et de l'utilisation directe de l'oxygène de l'air comme accepteur d'électrons terminal, ce qui pourrait aider à économiser une énergie considérable utilisée pour l'aération dans le traitement conventionnel des eaux usées. Cependant, à la cathode, la réaction de réduction de l'oxygène qui est vitale pour générer une densité de puissance élevée est naturellement lente, c'est pourquoi un catalyseur est nécessaire pour surmonter son surpotentiel de réaction. Le platine (Pt) est le catalyseur standard utilisé dans un grand nombre de réactions d'oxydoréduction, que ce soit dans des électrolytes basiques ou acides. Mais, en raison de son coût élevé et de ses ressources limitées, il n'en fait pas un candidat durable pour la mise à l'échelle de cette technologie juvénile. Le charbon actif s'est avéré être un catalyseur de réaction de réduction de l'oxygène (ORR) à faible coût et respectueux de l'environnement dans les piles à combustible microbiennes, mais présente toujours un comportement catalytique inférieur sous sa forme nue, ce qui entraîne une faible puissance de sortie. Dans cette revue, nous avons pour objectif de faire un aperçu des différentes technologies prometteuses actuellement utilisées pour améliorer les performances catalytiques du charbon actif en vue de l'ORR dans la cathode à air MFC et de comparer leurs résultats en termes de comportement catalytique et de puissance de sortie MFC aux catalyseurs Pt et au charbon actif nu standard. Les avantages, les inconvénients et les goulots d'étranglement de ces techniques seront également discutés.