清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Artificial neural network based modelling and optimization of microalgae microbial fuel cell

微生物燃料电池 人工神经网络 废水 响应面法 功率密度 环境科学 计算机科学 污水处理 工艺工程 最大化 决定系数 生物系统 生化工程 发电 环境工程 功率(物理) 人工智能 数学 机器学习 工程类 数学优化 生物 物理 量子力学
作者
Enas Taha Sayed,Hegazy Rezk,Mohammad Ali Abdelkareem,A.G. Olabi
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier]
卷期号:52: 1015-1025 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2022.12.081
摘要

Simultaneous wastewater treatment and energy harvesting is attractive topic these days. A microbial fuel cell is an electrochemical device that can be used effectively for this purpose. Microalgae-based MFC is a novel approach to extracting sustainable and economical energy by incorporating photosynthesis with MFC. This paper uses artificial intelligence to identify the best operational factors of microalgae microbial fuel cell (MMFC). The proposed methodology integrates artificial neural network (ANN) modelling and forensic-based investigation algorithm (FBI). Yeast concentration (%) and wastewater concentration (%) are used as decision variables during the optimization process, whereas the objective function is simultaneously maximization of power density and COD removal. Based on the measured data, a ANN model is designed to simulate the power density and COD removal in terms of yeast and wastewater concentrations. Compared with ANOVA, the values of coefficient-of-determination are increased. For the power density model, the coefficient-of-determination in the prediction is increased from 0.7275 to 0.9783 by around 34%. Whereas for the COD removal model, the coefficient-of-determination in the prediction is increased from 0.8512 to 0.9 by around 5.7%. Then, using FBI, the best concentrations of yeast and wastewater are identified to increase power density and COD removal simultaneously. To prove the superiority of the proposed methodology, the optimal parameters and best performance are compared with an optimized performance by response surface methodology and measured data. The performance of MMFC is increased by 2.24%, thanks to the integration between ANN and FBI.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
魏猛完成签到,获得积分10
19秒前
ilihe应助dd采纳,获得10
32秒前
简单发布了新的文献求助20
33秒前
dd完成签到,获得积分10
1分钟前
简单发布了新的文献求助20
1分钟前
开心每一天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无极微光应助简单采纳,获得20
2分钟前
2分钟前
Mio发布了新的文献求助10
2分钟前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
三日发布了新的文献求助10
3分钟前
范白容完成签到 ,获得积分0
3分钟前
栀鸢完成签到,获得积分20
3分钟前
tt完成签到,获得积分10
3分钟前
Dryang完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
煜琪完成签到 ,获得积分10
3分钟前
三日完成签到,获得积分10
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
ML完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
6分钟前
6分钟前
Mio发布了新的文献求助10
6分钟前
surprise完成签到 ,获得积分10
6分钟前
乐乐应助Mio采纳,获得10
6分钟前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
77完成签到 ,获得积分10
7分钟前
7分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
Tip-in balloon grenadoplasty for uncrossable chronic total occlusions 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5788831
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5712404
关于积分的说明 15473943
捐赠科研通 4916818
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2646580
邀请新用户注册赠送积分活动 1594269
关于科研通互助平台的介绍 1548687