Microbial fuel cells (MFCs) have attracted attention by directly converting the bioelectrochemical energy possessed by the organic materials that make up the biomass into electrical energy. In this study, the relationship between the biofilm formed on the titanium-based anode electrode surface, and the chemical composition of the substrate, the energy source of MFC, was investigated. For this, MFCs were made by using poplar wood shavings rich in organic material as the substrate, titanium-based material as the anode electrode, and natural soil as bacterial habitat. Three types of MFCs containing 1%, 10%, and 20% poplar wood shavings by weight were made and named P1-MFC, P2-MFC, and P3-MFC, respectively. According to electrochemical analysis, P3-MFC provided the highest open circuit voltage with 490 mV value, and the highest power density with 5.11 mW/m² value compared to other MFCs. According to optical microscopy examinations, there were Bacillus and Coccus species of bacteria in the soil structure, and these bacteria also existed around the fiber of poplar wood shavings in MFCs. Scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive spectrum (EDS), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis showed that MFCs formed biofilm in the titanium-based anode, and the chemical composition of this biofilm with poplar tree was similar. As a result, due to the catalysis reactions of bacteria, the titanium-based anode electrode surface was coated with polymer biofilm released from poplar wood shavings.

Biyokütle enerjisi, günümüzün artan enerji taleplerini karşılamakta kaçınılmaz bir görev yürüten yenilenebilir bir enerjidir. Biyoyakıtların aksine, mikrobiyal yakıt hücreleri organik malzemelerde toplanan enerjiyi doğrudan biyoelektrikliğe dönüştürür. Mikrobiyal yakıt hücreleri, kalkınma odaklı ve çok yönlü bir yenilenebilir enerji teknolojisidir. Mikrobiyal yakıt hücresi (MYH), çeşitli organik malzemelerden (substratlardan) elektrik enerjisi üretimi için kullanılan çevre dostu bir teknolojidir. Mikrobiyal yakıt hücreleri, doğrudan elektrik enerjisi üretimi için alternatif bir enerji dönüşüm sistemi olarak büyük ilgi gördü. Mikrobiyal yakıt hücreleri (MYH’ler), atık ortamda yakıt kaynağı olarak düşük dereceli organik karbonları kullanabilir. Mikrobiyal yakıt hücrelerinin, yakıt kaynağı olarak düşük dereceli biyokütle veya hatta atık su kullanabilmesinden dolayı belirgin faydaları vardır. Mikrobiyal yakıt hücrelerinde elektrik üretiminin temeli, organik malzemelerin mikroorganizmalar tarafından katalize edilmesidir. Çünkü mikrobiyal yakıt hücreleri, organik maddeleri (substrat) oksitlemek için biyokatalizörler olarak mikroorganizmaları kullanır. Bir mikrobiyal yakıt hücresinde, organik maddeler (substratlar) elektron vericileridir. Organik malzemelerin oksidasyon (biyokataliz) çalışmalarından sonra anodik biyofilm bakterileri tarafından açığa çıkarılan elektronlar ilk önce anoksik koşullar altında anot elektrota aktarılır. Bu işlemleri yapan bakterilere elektrojen denir. Anot elektrot, elektrojenik biyofilm bakterileri tarafından anaerobik solunum için elektron alıcısı olarak kullanılır. Yani, anot ve mikroorganizma arasında bir elektron transfer işlemi gerçekleşir. Mikroorganizma ve elektrotlar arasındaki elektron transferi, doğrudan elektron transferi ve dolaylı (aracılı) elektron transferi olmak üzere iki mekanizmada gerçekleşir. Bu çalışmada, elektrojenik mikroorganizmalardan anot elektroduna elektron transfer mekanizması ayrıntılı olarak tartışılmıştır. Saf mikroorganizma kültürlerinin mikrobiyal yakıt hücrelerinde kullanımı anlatılmıştır. Bu çalışmanın sonucuna göre, yüksek elektrokimyasal aktivitelere sahip elektrojenik mikroorganizmaların keşfi, muhtemelen gelecekteki pratik sistem çalışmaları için mikrobiyal yakıt hücrelerinin gelişimini teşvik etmek için olağanüstü bir durum olacaktır.

Although there are various boron production methods for modified activated carbons used in sulfur removal, catalyst synthesis, and hydrogen capture/storage processes, the modification of activated carbon with borax solutions has attracted attention as the easiest synthesis method. However, structural characterization analyses in previous studies contradict each other and, therefore, more detailed characterization is needed. In this study, 0.25 M and 0.5 M borax solutions are prepared in distilled water; then, 2 g of commercial activated carbon is added to each one, mixed at 60 °C, filtered, and dried. Thus, two different boron-modified activated carbon materials are obtained. Structural characterization tests of these materials are performed and analyzed by comparing with the literature. As a result, two different boron-modified activated carbon structural analyzes are compared and it is confirmed that commercially activated carbon material induced phase composition and chemical bond modification as a result of modification with borax. It is revealed that the induction of phase composition and chemical bond modification is more dominant with increasing borax concentration. The produced boron-modified activated carbon materials have great promise for the development of new technologies in the fields of the environment, energy, lightweight compressible materials, thermal insulation, and composite materials.

Detection and control of galvanic corrosion is a critical aspect of engineering for the chemical processes used in the fabrication of metals, alloys and materials industry. Galvanic corrosion can occur when two metals having different status in the electrochemical ambient are configured in mutual interaction within the galvanic cell structure and are exposed to the ion conducting electrolyte. In this study, ion-containing water was used as an electrolyte, the zinc as the anode electrode, copper as the cathode was used as an electrode, and a galvanic cell was fabricated. The formation of corrosion products with time on zinc anode reduced the voltage and current in galvanic cell considerable and anode film layer of considerable increase. Time-dependent experiments have provided good sources of information about the performance of the zinc anode electrode and the copper cathode electrode in the galvanic cell.

Mikrobiyal yakıt hücresi, elektrik enerjisinin mikroorganizmalar tarafından katalize edilen organik maddeler yoluyla üretildiği biyo-elektrokimyasal cihazlardır. Organik madde içeriği yüksek olan malzemelerden biri sedimenttir. Mikrobiyal yakıt hücrelerinde, organik malzeme kaynağı olarak sediment kullanılarak sediment esaslı mikrobiyal yakıt hücreleri imal edildi. Sediment esaslı mikrobiyal yakıt hücrelerinin sorunlarından biri olan düşük güç yoğunluğunu artırmak için yeni elektrotlar araştırılmaktadır. Bu çalışmada, aynı ortamdan alınan aynı özelliklere sahip sediment malzeme, eşit miktarlarda, aynı özelliklere sahip iki ayrı plastik kutuya yerleştirildi. Kutuların birine grafit anot ve grafit katot elektrotlar yerleştirildi ve G-G MYH olarak adlandırıldı. Diğer kutuya grafit anot ve bakır katot elektrotlar yerleştirildi ve G-Cu MYH olarak adlandırıldı. Burada amaç, grafit ile bakır katot elektrotların farklarını tespit etmek ve sediment esaslı mikrobiyal yakıt hücrelerinin güç yoğunluğunu arttırmaktır. Deneylerin sonucuna göre, G-Cu MYH ve G-G MYH’nin sağladıkları en yüksek güç yoğunlukları sırasıyla, 455.5 mW/m2 ve 143 mW/m2 olarak ölçüldü. Sediment esaslı mikrobiyal yakıt hücreleri için grafit katot malzemesi yerine bakır katot malzemesinin kullanımının daha doğru bir strateji olduğu anlaşılmıştır.