I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   1 6 ,   No .   3 J u n e   20 2 6 ,   p p .   1085 ~ 1 0 9 6   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 1 6 i 3 . pp 1 0 8 5 - 1 0 9 6           1085       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Bio elect rici ty g en eratio n and  phys i co chemica l evo lut io n of a  subs trate  with  sh eep comp o st in  m icro bia l f uel  cells  in a hig Andea n area       J o el  Co lo nio 1 E lv is   Ca rm en 2 ,   Arlit t   L o za no 3 ,   Alizze   Co lo nio 4   1 F a c u l t y   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c   En g i n e e r i n g ,   N a t i o n a l   U n i v e r si t y   o f   C e n t r a l   P e r u H u a n c a y o ,   P e r u   2 F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g ,   C o n t i n e n t a l   U n i v e r si t y ,   H u a n c a y o ,   P e r u   3 R e s e a r c h   D e p a r t me n t ,   N a t i o n a l   U n i v e r si t y   o f   C e n t r a l   P e r u H u a n c a y o ,   P e r u   4 F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g ,   C o n t i n e n t a l   U n i v e r si t y ,   H u a n c a y o ,   P e r u       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   2 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J an   2 7 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Ma r   1 6 ,   2 0 2 6       Th e   re c o v e ry   o o rg a n ic  wa ste ,   su c h   a sh e e p   c o m p o st,  is  a   k e y   st ra teg y   fo r   e n e rg y   v a lo riza ti o n .   Th is  st u d y   e v a lu a ted   it p o ten ti a a a   su b stra te  in   m icro b ial  fu e c e ll (M F Cs)  u sin g   z in c   (a n o d e a n d   c o p p e r   (c a th o d e e lec tro d e a n d   a n a l y z e d   th e   e v o lu ti o n   o it p h y sic o c h e m ica p ro p e rti e s,  u sin g   s o il   sa m p les   fro m   a   h ig h   An d e a n   a re a   o th e   Ch a c a p a m p a   d istri c t,   P e ru .   Two   c o n fi g u ra ti o n o g ro u n d - m o u n ted   M F Cs  in   se r ies   we re   c o m p a re d C1   (1 6   re a c to rs  o f   4 0 0   g a n d   C2   ( 8   re a c to rs  o 8 0 0   g ),   m a in tain in g   a   to tal   m a ss   o 6 . 4   k g .   Th e   C2   c o n f ig u ra ti o n   wa si g n ifi c a n t ly   m o re   e fficie n t,   g e n e ra ti n g   a   m e d i a n   p o we o 8 1 9 . 5 3   μW ,   m o re   t h a n   d o u b le  th e   3 8 0 . 9 2   μW   o f   C 1   ( p = 0 . 0 0 2 ).   Th e   f in a l   p h y sic o c h e m ica l   a n a ly sis   re v e a led   th a th e   p r o c e ss   tran sfo rm th e   su b stra te,  i n c re a sin g   e lec tri c a l   c o n d u c ti v i ty   a n d   p h o sp h o r u s a v a il a b il it y ,   a lt h o u g h   p o tas siu m   d e c re a se d .   It  is  imp o rtan t   t o   n o te  t h a d u e   to   t h e   u se   o f   re a c ti v e   m e tal  e lec tro d e s,  t h e   sy ste m   o p e ra tes   a a   h y b rid   m icro b ial - g a lv a n ic  c e ll ,   wh e re   th e   z in c   a n o d e   is   c o n su m e d .   I is  c o n c lu d e d   t h a s h e e p   c o m p o st  is  a n   e ffe c ti v e   su b stra te  a n d   th a c o n so l id a ti n g   t h e   v o l u m e   in   fe we re a c to rs  o p ti m ize e lec tr o c h e m ica p e rfo rm a n c e ,   a lt h o u g h   l o n g - ter m   e n v iro n m e n tal  imp a c ts  re g a rd in g   z in c   a c c u m u latio n   m u st   b e   m o n it o re d .   K ey w o r d s :   B io elec tr icity   B io r em ed iatio n   Mic r o b ial  f u el  ce ll   Po wer   d en s ity   Sed im en t b atter y   Sh ee p   co m p o s t   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   J o el  C o lo n io   L lacu a   Facu lty   o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ic  E n g in ee r in g ,   Natio n al  U n iv er s ity   o f   C en tr al  Per u     Av .   Ma r is ca l Ram ó n   C asti lla  k m .   5 ,   N. º   3 8 0 9 ,   H u an ca y o ,   P er u   E m ail: jc o lo n io @ u n cp . e d u . p e       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e   t r a n s i t i o n   t o   s u s t a i n a b l e   en e r g y   s o u r c e s   d r i v e s   r e s e a r c h   i n t o   t e c h n o l o g i e s   t h a t   n o t   o n ly   g e n e r a t e   c l e a n   e n e r g y ,   b u t   a r e   a l s o   i n t e g r a t e d   i n t o   a   c i r c u l a r   e c o n o m y ,   v a l o r i z i n g   o r g a n i c   w a s t e .   I n   t h i s   f r a m e w o r k ,   m i c r o b i a l   f u e l   c e l ls   ( M FC s )   s ta n d   o u t   f o r   t h e i r   a b i l i t y   t o   c o n v e r t   t h e   c h e m i c a l   e n e r g y   o f   o r g a n i c   m a t t e r   d i r e c t l y   i n t o   e l e c t r i c i t y   t h r o u g h   t h e   c a t al y t i c   a ct i v i t y   o f   m i c r o o r g a n is m s   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   S t u d i es   o n   e n e r g y   r e c o v e r y   f r o m   b i o m a s s   w as t e   h a v e   p r es e n te d   a   p r o p o s a l   a s   a n   e m e r g i n g   al t e r n a t i v e;   t h i s   i s   e v i d e n t   i n   t h e   a r t ic l es   [ 3 ] [ 5 ] .   O v e r   t h e   p a s t w o   d e ca d e s ,   t h e   f i e l d   h as   a d v a n c e d   f r o m   p r o o f s   o f   c o n c e p t   t o   s y s t e m s   c a p a b l e   o f   p o w e r i n g   s m a l l   s e n s o r s   a n d   c o n t r i b u t in g   t o   w a s t e w at e r   t r e a t m e n t   [ 6 ] [ 7 ] .   H o w e v e r ,   t h e   m a i n   c h a l l e n g e   t o   i ts   la r g e - s ca l e   i m p l e m e n t a ti o n   r e m a i n s   i ts   l o w   p o we r   d e n s it y   c o m p a r ed   t o   c o n v e n t i o n a e n e r g y   t e c h n o l o g i e s   [ 8 ] [ 1 0 ] .   T h e   s t a t e   o f   t h e   a r t   f o c u s e s   o n   o p t i m i z i n g   c o m p o n e n t s   a n d   s u b s t r a t es .   S o il   M FC s   h a v e   g a i n e d   i n t e r e s f o r   t h e i r   s i m p l i ci t y   a n d   l o w   co s t ,   o p e r a ti n g   d i r e c tl y   i n   t h e   e n v i r o n m e n t   w i t h o u t   e x p e n s i v e   m e m b r a n e s   [ 1 1 ] Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   3 J u n e   20 2 6 :   1 0 8 5 - 1 0 9 6   1086   C u r r e n t   r es e a r c h   f o c u s e s   o n   u s i n g   l o c a l   o r g a n i c   w as t e ,   s u c h   as   m a n u r e ,   s l u d g e   o r   c o m p o s t ,   to   m a k e   t e c h n o l o g y   m o r e   s u s t a i n a b l [ 1 2 ] .   I n   t h is   s t u d y ,   m e ta l   el e c t r o d es   ( Z i n a n d   C o p p e r )   w e r e   s e l e ct e d   to   c r e a t e   s e d i m e n b a t t e r y   c o n f i g u r a t i o n .   W h i l th i s   i n t r o d u c e s   a   g al v a n i c   c o m p o n e n t   d i s ti n c f r o m   p u r e   b i o lo g i c a l   o x i d a ti o n ,   it  p r o v i d e s   a   r o b u s t   a n d   c o s t - e f f ec t i v e   m o d e l   f o r   l o w - te c h   t e r r est r i a l   a p p li c a t i o n s   [ 1 3 ] [ 1 4 ] .   T h i s   is   w h e r e   c r i ti c a f i r s t   k n o w l e d g e   g a p   li e s .   W h i l e   d ai s y - c h a i n i n g   is   a   c r i t ic a l   s t r at e g y   f o r   s c a li n g   [ 1 5 ] ,   t h e   i m p a c o f   t h e   p h y s i ca l   a r c h it e c t u r e   o f   t h is   c o n n e c ti o n   s p e c i f i c a ll y ,   h o w   t o t al   m a s s   o f   s u b s t r a te   is   d i s t r i b u t e d   a m o n g   i n d i v i d u a u n i t s   h as  b e e n   li t tl e   e x p l o r e d .   M o s t   s t u d ie s   h a v e   f o c u s e d   o n   o p t i m i z i n g   el e c t r o d m a t e r i a ls   o r   t h e   d i s t a n c e   b e t wee n   t h e m   w i t h i n   a   s i n g l e   c e ll   [ 1 6 ] [ 1 7 ] ,   b u t   n o t   i n   w h e t h e r   a   s y s t e m   c o m p o s e d   o f   m a n y   s m a l l   u n it s   o r   a   f ew   l a r g e   u n i t s   is   m o r e   e f f i ci e n t .   T h is   q u e s t i o n   is   c r i ti c a l ,   a s   f u r t h e r   s y s t e m   f r a g m e n t at i o n   c o u l d   i n c r e a s e   i n t e r n a l   e n d u r a n c e   l o s s e s ,   d r as ti c a ll y   i m p a c t i n g   o v e r a l l   p e r f o r m a n c e .   T h e r e   i s   a   s e c o n d   i m p o r t a n t g ap   i n   l it e r a t u r e .   M o s t r e s ea r c h   o n   s u b s t r at e s   f o r   M FC s   h as   f o c u s e d   o n   t h e   d e g r a d a t i o n   r a t e   o f   o r g a n i c   m a t t e r   a n d   t h e   e f f i ci e n c y   o f   e n e r g y   c o n v e r s i o n   [ 1 8 ] [ 1 9 ] .   H o w e v e r ,   t h e   r e s u lt i n g   b i o g e o c h e m i c a l   t r a n s f o r m at i o n s   i n   t h e   s u b s t r a t e ,   es p e c i a ll y   f r o m   a n   a g r o e c o l o g i c a l   p e r s p e c ti v e ,   h a v e   r e c e i v e d   l e s s   a t t e n ti o n .   I t   i s   u n c l e a r   wh e t h e r   t h e   p o w e r   g e n e r a t i o n   p r o c e s s   i r r e v e r s i b l y   d e p l e t es   th e   s o i l' s   n u t r i t i o n a c a p a c i t y   o r   i f ,   o n   t h e   c o n t r a r y ,   i t   c o u l d   i n d u c e   b e n e f i ci a c h a n g e s ,   s u c h   as   m i n e r al i z at i o n   a n d   a v a i l a b i l i t y   o f   k e y   n u t r i e n t s .   R e c e n t   r es e a r c h   s h o ws   t h a t   t h e f f i c i e n c y   o f   M F C s   i n c r e as es   w h e n   p a r a m e t e r s   s u c h   a s   o h m ic   l o a d ,   p H ,   a n d   s u b s t r a t e   c o n d u c t i v it y   a r i m p r o v e d .   A p o l l o n   d e m o n s t r a t e d   t h a t   p r o p e r l y   p r o c e s s e d   m a n u r e   p r o m o t e s   t h e   g r o w t h   o f   e l e ct r o g e n i c   b a ct er i a ,   r e a c h i n g   p o we r   d e n s i t ie s   h i g h e r   t h a n   t h o s e   o b ta i n e d   w i t h   o t h e r   o r g a n i s u b s t r at e s   [ 2 0 ] .   A n o t h e r   s t u d y   b y   N a v a r   s h o w s   t h a t   c o w   m a n u r e   h a s   a   b i o c h e m i c a l   c o m p o s it i o n   t h a t   a l l o ws   f o r   b e t t e r   e l ec t r o n   t r a n s f e r   [ 2 1 ] [ 2 2 ] .   A d d i t i o n a l l y ,   S y e d   e v a l u at e s   g o a t   m a n u r e ,   h i g h l i g h t i n g   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   t h i s   l i v es t o c k   d u t o   i t s   h i g h er   c o n t e n t   o f   n i t r o g e n o u s   a n d   c a r b o n a c e o u s   c o m p o u n d s   [ 2 3 ] [ 2 4 ] .   T h e s l o s s es   i n c l u d e   o h m i c   r e s is ta n c e   ( r es is t a n c e   t o   i o n   a n d   el e c t r o n   f l o w )   a n d   c o n t a c r es i s t a n c ( r e s is t an c e   a t   t h e   i n t e r f a c o f   c o n n e c t i o n s ) ,   w h i c h   c a n   d r as t i ca l l y   i m p a ct   o v e r a l l   p e r f o r m a n c e .   T h e r e f o r e ,   t h i s   r e s ea r c h   is   i m p o r t a n t   b e c a u s e   i d i r e c tl y   a d d r e s s e s   t h e s g a p s .   T h s t u d y   h a s   a   d o u b l o b j e c t i v e :   f i r s t ,   t o   v a l i d a t e   s h e ep   c o m p o s t ,   a n   a b u n d a n t   o r g a n i c   w a s t e ,   as   a   v i a b l e   s u b s t r a t e   f o r   t h e   g e n e r a t i o n   o f   b i o e l e c t r i ci t y ;   a n d   s ec o n d ,   t o   a n a l y z e   t h e   e v o l u t i o n   o f   t h e   p h y s i c o c h e m i c a l   p r o p e r t i es  o f   t h e   s u b s t r a t e   t o   d e t e r m i n e   i f   t h e   p r o c e s s   d e g r a d e s   o r   t r a n s f o r m s   i t   i n   a   b e n e f ic i a l   w a y .   B y   c o m p a r i n g   t w o   s e r i e s   c o n f i g u r a t i o n s   ( C 1 : 1 6   s m a l r e a c t o r s   v s .   C 2 :8   l a r g e   r e a ct o r s ) ,   t h i s   w o r k   s ee k s   t o   o f f e r   c l e a r   d e s i g n   g u i d e l i n e s   a n d   a s s es s   t h b i o g e o c h e m i c a l   i m p a ct   o f   p o w e r   g e n e r a t i o n ,   t h u s   c o n t r i b u tin g   t o   t h e   f e a s i b i li t y   o f   f u t u r e   p r a c t i c a l   a p p li c a ti o n s   o f   s o i l - b a s e d   M FC s   [ 2 5 ] [ 2 6 ] .       2.   M E T H O DS    2 . 1 .     S u bs t r a t e   a nd   c o nd i t i o n in g   A   s a m p le   c o m p o s e d   o f   2 0   k g   o f   s a n d y   l o a m   s o i l   e n r i c h e d   wi t h   s h e e p   c o m p o s t   wa s   c o l l e cte d   f r o m   a n   a g r i c u l t u r a l   l a n d   i n   C h a c a p a m p a ,   H u a n c a y o ,   P e r u .   T h is   wa s   s i f t e d   t o   r e m o v e   a g g r e g a t es   a n d   p l a n t   d e b r i s .   I t   w as  t h e n   i n c u b a t e d   i n   a   c o n t ai n e r   a t   r o o m   t e m p e r a t u r e   ( a p p r o x .   1 8 - 2 2   ° C )   f o r   1 5   d a y s ,   k e e p i n g   t h e   h u m i d i t y   c o n s t a n t   t o   s t a b il i z e   a n d   e n c o u r a g e   t h e   a c t i v it y   o f   t h e   e n d o g e n o u s   m i c r o b i a l   c o m m u n i t y .     2 . 2 .     D e s i g n   a n d   e x p e r i men t a l   a s s e mb l y   C y l i n d r i c al   p l as t ic   r e a c t o r s   ( p o t s )   w e r e   u s e d   t o   b u il d   t h e   i n d i v i d u a l   M FC   u n it s .   A   p a i r   o f   e l e c t r o d es   w e r e   i n s t a ll e d   i n   e a c h   r e a ct o r :   a   z i n c   a n o d e   a n d   a   c o p p e r   c a t h o d e   s h o w n   i n   F i g u r e   1 .   T h e   g eo m e t r i c   s u r f a c a r e o f   t h e   e l e c t r o d es   w as   a p p r o x i m a t e l y   5 0   c m ²   e a c h .           Fig u r 1 .   Sch em atic  o f   th a r r an g em en o f   elec tr o d es with in   an   in d iv i d u al  s o il m icr o b ial  f u el  ce ll r ea cto r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         B io elec tr icity  g en era tio n   a n d   p h ysico ch emic a l e vo lu tio n   o a   s u b s tr a te  w ith   s h ee p     ( Jo e l Co lo n io )   1087   a.   A r e a     = ( 1 2 + 2 2 + ( 1 + 2 )   ( 1 )     b.   V o l u m e     = 3 ( 1 2 + 2 2 + ( 1 + 2 )     ( 2 )     W h e n   1   i s   r a d i u s   o f   t h e   l o w e r   b a s e ,   R r a d i u s   o f   t h e   u p p e r   b a s e   a n d   a   i s   h e i g h t .   I t   s h o u l d   b e   n o t e d   t h a t   s t e r il c o n t r o l   w as   n o i n c l u d e d   i n   t h i s   e x p e r i m e n t al   d es i g n .   C o n s e q u e n t l y ,   t h c u r r e n t   g e n e r a t i o n   r e p r e s e n t s   t h c o m b i n e d   e f f e c t   o f   m i c r o b i al  a c t i v i t y   a n d   t h e   g al v a n i c   c o r r o s i o n   o f   t h z i n a   n o d e   [ 1 ] [ 2 7 ] .   T h e n ,   t w o   e x p e r i m e n t a l   c o n f i g u r a t i o n s   we r e   e s t a b l is h e d ,   b o t h   w i t h   a   t o ta l   s u b s t r a t e   m ass   o f   6 . 4   k g .       T h e n ,   t w o   e x p e r i m e n t a l   c o n f i g u r a t i o n s   w e r e   es t a b li s h e d ,   b o t h   w i t h   a   t o t a l   s u b s t r at e   m a s s   o f   6 . 4   k g ,   a s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   2 .   F i g u r 2 ( a )   s h o w s   c o n f i g u r a ti o n   1   ( C 1 ) ,   w h i c h   w a s   c o m p o s e d   o f   1 6   s m a l l e r   v o l u m r e a c t o r s ,   e ac h   f i l l e d   w i t h   4 0 0   g   o f   s u b s t r a t e .   W h e r e as   Fi g u r e   2 ( b )   d e p i c t s   c o n f i g u r a t i o n   2   ( C 2 ) ,   f o r m e d   b y   8   r e a c t o r s   o f   g r e a t e r   v o l u m e ,   ea ch   f i l l e d   w it h   8 0 0   g   o f   s u b s t r a t e .             Fig u r 2 .   Fin al  d is p o s al  o f   r ea cto r s   ( a)   c ir cu it 1   an d   ( b )   c i r cu it 2       2 . 3 .     E x perim ent a m o nito ri ng   a nd   elec t rica l m ea s urem e nts    F o r   1 5   c o n s e c u t i v e   d a y s ,   t h e   e l e c t r ic a l   p a r a m et e r s   o f   e a c h   s y s t e m   ( C 1   a n d   C 2 )   w e r e   m ea s u r e d   t h r e e   t i m e s   a   d a y   ( 8 : 0 0 ,   1 3 : 0 0   a n d   1 8 : 0 0   h ) .   A   d i g i t a l   m u l t i m e te r   ( U N I - T ,   U T 3 3 B + )   wa s   u s e d   t o   r e c o r d   t h e   v o l t a g ( V )   t h r o u g h   a n   e x t e r n a l   l o a d   r e s is t o r   o f   3 3 0   Ω .   C u r r e n t   ( I )   a n d   p o w e r   ( P )   w e r e   c a l c u l a t e d   b y   a p p l y i n g   O h m ' s   l a w ,   f o l l o wi n g   s t a n d a r d iz e d   m e t h o d o l o g i e s   [ 2 8 ] :   a.   C u r r e n t   ( A )     =   /       ( 3 )     b.   P o w e r   ( W )     =         ( 4 )     2 . 4 .     P hy s ico chem ic a l a na ly s is     S a m p l es   o f   t h e   i n i t i a l   s u b s tr a t e   w e r e   t a k e n   f o r   c o m p l e t e   p h y s i c o c h e m i c a l   a n a l y s is   b e f o r e   t h e   e x p e r i m e n t a l   s e t u p   a n d   a t   t h e   e n d   o f   t h e   1 5   d a y s   o f   o p e r a t i o n .   T h e s e   w e r e   c a r r ie d   o u t   b y   a n   a c c r e d i t ed   l a b o r a t o r y   ( I N I A ,   S a n ta   A n a ) .     2 . 5 .     St a t is t ica a na ly s is     E l e c t r i ca l   d a t a   w a s   t a b u l a t e d   an d   p r o c e s s e d   i n   O r i g i n L a b   a n d   I B M   SP SS   St a t is ti c s   v 2 9 .   A   s ig n i f i c a n c l e v e l   o f   α = 0 . 0 5   w a s   e s ta b l is h e d .   T h e   n o r m a l i t y   o f   t h e   p o w e r   d a t a   w a s   ass e s s e d   w it h   t h e   S h a p ir o - W i l k   t es t .   D u t o   t h e   f ai l u r e   t o   c o m p l y   wi t h   t h e   a s s u m p t i o n   o f   n o r m a li t y ,   t h e   n o n - p a r a m e t r i c   M a n n - W h i t n e y   U   te s w as   a p p li e d   t o   c o m p a r e   t h e   p o w e r   d i s t r i b u t io n s   b e t w e e n   t h e   t w o   c o n f i g u r a ti o n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   3 J u n e   20 2 6 :   1 0 8 5 - 1 0 9 6   1088   3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O   3 . 1 .     I nitia l c ha ra ct er iz a t io o f   t he  s ub s t ra t e   T h in itial  p h y s ico ch e m ical  an aly s is   o f   th s u b s tr ate  ( s o i with   s h ee p   co m p o s t)   estab lis h ed   th s tar tin g   co n d itio n s   f o r   th ex p er im en t.  T h m ater ial  h ad   a   s lig h tly   alk alin p o f   7 . 9 ,   h ig h   co n ten o f   o r g an ic   m atter   ( 1 5 . 2 %)  an d   an   elec tr ical  co n d u ctiv ity   o f   2 5 . 7   m S/m.   Key   n u tr ien t   c o n ce n tr atio n s   wer elev ated ,   with   an   a v ailab le  p h o s p h o r u s   lev el  o f   5 5 . 0   m g / k g   an d   a n   esp ec ially   n o tab le  a v ailab le  p o tass iu m   co n ten t o f   4 , 1 3 3 . 1 1   p p m   s h o w n   in   Fig u r 3 .           Fig u r 3 .   I n itial p h y s ico ch e m ical  ch ar ac ter izatio n   o f   th s u b s tr ate       3 . 2 .     E lect rica perf o r m a nce  a nd   co nfig ura t io n c o m pa ris o n   B o th   s y s tem s   g en er ated   elec tr icity   in   s u s tain ed   way   d u r in g   th 1 5   d ay s   o f   o p er atio n .   H o wev er ,   th e   p er f o r m an ce   o f   t h two   co n f i g u r atio n s   was  m ar k ed ly   d if f e r en t.  As  illu s tr ated   in   th d aily   ev o lu tio n   o f   th e   p ar am eter s   s h o wn   i n   Fig u r e   4 Fig u r 4 ( a )   s h o ws  th av er a g d aily   v o ltag es,  wh e r C 2   c o n s is ten tly   ex ce ed s   C 1 .   Fig u r 4 ( b )   illu s tr ates  th cu r r e n g en er atio n ,   s h o w in g   s im ilar   tr en d   o f   s u p e r io r ity   f o r   th C 2   co n f ig u r atio n .   Fig u r 4 ( c )   c o m p ar es  th av er ag d aily   p o wer ,   h ig h lig h tin g   th s ig n if ic an g ap   b etwe en   th e     8 - r ea cto r   a n d   1 6 - r ea ct o r   s y s tem s .   Statis t ical  an aly s is   o f   ag g r eg ate  d ata  co n f ir m ed   th is   o b s er v atio n .   T h C 2   co n f ig u r atio n   s h o wed   s ig n if ican tly   h ig h er   m ed ian   p o wer   ( Md n = 8 1 9 . 5 3   μ W ,   I n ter q u ar tile  r an g [ I QR ] = 3 8 3 . 2 3   μ W )   th an   th e   C 1   co n f ig u r atio n   ( Md n = 3 8 0 . 9 2   μ W ,   I QR = 1 0 . 5 7   μ W ) .   T h M an n - W h itn ey   test   co r r o b o r ated   th at  th is   d if f er en ce   was  s tatis tica lly   s ig n if ican ( U = 3 7 . 0 ,   Z = - 3 . 1 3 2 ,   p = 0 . 0 0 2 ) .   T h b o x   d iag r a m   in   Fig u r 5   v is u ally   s u m m ar izes  th s u p er io r ity   o f   th C 2   co n f ig u r atio n ,   s h o win g   n o o n ly   h ig h er   m ed ian ,   b u also   g r ea ter   d is p er s io n   an d   a   h ig h e r   r an g o f   v alu es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         B io elec tr icity  g en era tio n   a n d   p h ysico ch emic a l e vo lu tio n   o a   s u b s tr a te  w ith   s h ee p     ( Jo e l Co lo n io )   1089     ( a)       ( b )       ( c)     Fig u r 4 .   Daily   e v o lu tio n   o f   el ec tr ical  p ar am eter s   f o r   C 1   an d   C 2   co n f ig u r atio n s ( a)   c o m p a r is o n   o f   a v er ag d aily   v o ltag es ,   ( b )   co m p ar is o n   o f   av e r ag d aily   cu r r e n ts ,   an d   ( c)   co m p ar is o n   o f   av e r ag d ai ly   p o wer     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   3 J u n e   20 2 6 :   1 0 8 5 - 1 0 9 6   1090       Fig u r 5 .   B o x   d iag r am   co m p a r in g   th p o wer   d is tr ib u tio n   ( W )   b etwe en   cir cu it  1   an d   cir cu it  2       I is   o b s er v ed   th at  th e   m ed ian ,   d is p er s io n   an d   to tal  p o wer   r a n g ar e   co n s id er a b ly   h i g h er   in   C ir cu it  2 .   T h s y s tem   was  ab le  to   g en er ate  en o u g h   v o ltag to   p o wer   a n   L E d io d e,   as  s ee n   in   Fig u r 6 ,   co n f ir m i n g   th e   en er g y   p r o d u ctio n .           Fig u r 6 .   L i g h tin g   L E s p o tlig h ts       T h ar ea   an d   v o lu m wer e   ca lcu lated   tak in g   in to   co n s id er at io n   th e   d im en s io n s   o f   th e   eig h r ea cto r s   o f   th cir c u it ( a) .   -   T o t a l   a r e a     = 0 . 22     2     ( 5 )     -   T o t a l   v o l u m e     = 19 . 26    3     ( 6 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         B io elec tr icity  g en era tio n   a n d   p h ysico ch emic a l e vo lu tio n   o a   s u b s tr a te  w ith   s h ee p     ( Jo e l Co lo n io )   1091   T h ar ea   an d   v o lu m wer e   ca lcu lated   tak in g   in to   co n s id er atio n   th e   d im en s io n s   o f   th s ix teen   r ea cto r s   o f   th e   cir cu it ( b ) .   -   T o t a l   a r e a     = 0 . 33    2     ( 7 )     -   T o t a l   v o l u m e     = 19 . 86    3     ( 8 )     T h r elatio n s h ip   b etwe en   th ca lcu lated   ar ea   an d   th elec tr i ca p ar am eter s   is   p r esen ted   i n   T ab le  1 ,   wh ich   d etails  th p e r f o r m an c o f   v o ltag e,   cu r r e n t,  an d   p o wer   ac co r d in g   to   th e   ar ea .   Similar ly ,   T ab le  2   d em o n s tr ates th p er f o r m a n ce   o f   th ese  elec tr ical  p ar am ete r s   ac co r d in g   to   th r ea cto r   v o lu m e.       T ab le  1 .   T h p er f o r m a n ce   o f   v o ltag e,   cu r r en t a n d   p o wer   ac c o r d in g   to   th a r ea   A r e a   ( 2 )   V o l t a g e   ( V )   C u r r e n t   ( µ A )   P o w e r   ( µ W )   0 . 2 2   5 . 7 4   8 1 9 . 1 2   2 6 6 0 . 0 9   0 . 3 3   7 . 7 6   1 1 1 6 . 7 9   3 8 0 3 . 1 7   0 . 4 4   9 . 7 8   1 4 1 4 . 3 7   4 9 4 5 . 8 9   0 . 5 5   1 1 . 8 0   1 7 1 1 . 9 5   6 0 8 8 . 6 1   0 . 6 5   1 3 . 8 2   2 0 0 9 . 5 3   7 2 3 1 . 3 3   0 . 7 6   1 5 . 8 4   2 3 0 7 . 1 1   8 3 7 4 . 0 5   0 . 8 7   1 7 . 8 6   2 6 0 4 . 6 8   9 5 1 6 . 7 7   0 . 9 7   1 9 . 8 9   2 9 0 2 . 2 6   1 0 6 5 9 . 4 9   1 . 0 8   2 1 . 9 1   3 1 9 9 . 8 4   1 1 8 0 2 . 2 1   1 . 1 9   2 3 . 9 3   3 4 9 7 . 4 2   1 2 9 4 4 . 9 3   1 . 2 9   2 5 . 9 5   3 7 9 5 . 0 0   1 4 0 8 7 . 6 5   1 . 4 0   2 7 . 9 7   4 0 9 2 . 5 8   1 5 2 3 0 . 3 7   1 . 5 1   2 9 . 9 9   4 3 9 0 . 1 6   1 6 3 7 3 . 0 9   1 . 6 2   3 2 . 0 1   4 6 8 7 . 7 4   1 7 5 1 5 . 8 1   1 . 7 2   3 4 . 0 3   4 9 8 5 . 3 1   1 8 6 5 8 . 5 3   1 . 8 3   3 6 . 0 6   5 2 8 2 . 8 9   1 9 8 0 1 . 2 5   1 . 9 4   3 8 . 0 8   5 5 8 0 . 4 7   2 0 9 4 3 . 9 7   2 . 0 4   4 0 . 1 0   5 8 7 8 . 0 5   2 2 0 8 6 . 6 9   2 . 1 5   4 2 . 1 2   6 1 7 5 . 6 3   2 3 2 2 9 . 4 1       T ab le  2 .   T h p er f o r m a n ce   o f   v o ltag e,   cu r r en t a n d   p o wer   ac c o r d in g   to   th v o lu m e   V o l u me   ( µ 3 )   V o l t a g e   ( V )   C u r r e n t   ( µ A )   P o w e r   ( µ W )   1 9 . 2 6   9 . 6 4   1 3 9 3 . 9 7   4 8 6 7 . 5 4   1 9 . 8 6   9 . 9 1   1 4 3 2 . 9 7   5 0 1 7 . 3 2   2 0 . 4 7   1 0 . 1 7   1 4 7 2 . 2 6   5 1 6 8 . 1 9   2 1 . 0 8   1 0 . 4 4   1 5 1 1 . 5 5   5 3 1 9 . 0 6   2 1 . 6 9   1 0 . 7 1   1 5 5 0 . 8 4   5 4 6 9 . 9 3   2 2 . 3 0   1 0 . 9 7   1 5 9 0 . 1 3   5 6 2 0 . 8 0   2 2 . 9 1   1 1 . 2 4   1 6 2 9 . 4 1   5 7 7 1 . 6 7   2 3 . 5 2   1 1 . 5 1   1 6 6 8 . 7 0   5 9 2 2 . 5 4   2 4 . 1 3   1 1 . 7 7   1 7 0 7 . 9 9   6 0 7 3 . 4 1   2 4 . 7 4   1 2 . 0 4   1 7 4 7 . 2 8   6 2 2 4 . 2 8   2 5 . 3 5   1 2 . 3 1   1 7 8 6 . 5 7   6 3 7 5 . 1 5   2 5 . 9 6   1 2 . 5 7   1 8 2 5 . 8 6   6 5 2 6 . 0 2   2 6 . 5 7   1 2 . 8 4   1 8 6 5 . 1 5   6 6 7 6 . 8 9       3 . 3 .     P hy s ico chem ic a ev o luti o n o f   t he  po s t - o pera t io n su b s t ra t e   At  th en d   o f   th 1 5   d ay s   o f   p o wer   g en er atio n ,   th p h y s ico ch em ical  an aly s is   o f   th s u b s tr ate ,   as   d etailed   in   Fig u r 7 ,   r ev ea le d   s ig n if ican tr an s f o r m atio n s   co m p ar ed   to   its   in itial  s tate.   T h p was  alk alize d ,   in cr ea s in g   f r o m   7 . 9   to   8 . 3 .   E lectr ical  co n d u ctiv ity   also   in cr ea s ed   m ar k ed l y ,   f r o m   2 5 . 7   to   4 0 . 5   m S/m,   in d icatin g   r elea s o f   s o lu b le  io n s   in to   th m e d iu m .   I n   te r m s   o f   n u tr ien t s ,   o p p o s i te  tr en d s   w er o b s er v ed .   T h co n ce n tr a ti o n   o f   av a il ab l p o ta s s i u m   d ec r e a s ed   co n s id er ab ly   f r o m   4 , 1 3 3 . 1 1   to   2 , 8 8 3 . 3 3   p p m .   I n   co n tr a s t,  av a il ab l p h o s p h o r u s   in c r ea s ed     f r o m   5 5 . 0   to   8 3 . 3 7   m g /k g ,   s u g g e s t in g   p r o ce s s   o f   s o lu b i li za tio n   o r   m in er a li za tio n   in d u ce d   b y   m icr o b i a l   ac t iv ity .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   3 J u n e   20 2 6 :   1 0 8 5 - 1 0 9 6   1092       Fig u r 7 .   Fin al  p h y s ico ch em ic al  ch ar ac ter izatio n   o f   th s u b s t r ate       4.   DIS CU SS I O   T h r esu lts   o b tain e d   in   t h is   s tu d y   p r o v id s ig n if ican t   in s ig h in to   th b eh av i o r   o f   s h ee p   co m p o s as  s u b s tr ate  in   b io - elec tr o ch em ical  an d   s ed im en b atter y   s y s tem s ,   s p ec if ically   co m p ar in g   two   s ca lin g   ar ch itectu r es.  T h e   d is cu s s io n   is   ad d r ess ed   in   th r ee   k e y   d im en s io n s elec tr ical  p er f o r m an c e,   p h y s ico ch em ical   ev o lu tio n ,   an d   e n v ir o n m en tal  i m p licatio n s .     4 . 1 .     I m pa c t   o f   re a ct o co nfi g ura t io n o n e nerg y   perf o r ma nce   T h s ig n if ican s u p er io r ity   o f   th C 2   co n f ig u r atio n   ( 8   lar g r ea cto r s )   o v er   C 1   ( 1 6   s m al r ea cto r s )   ch allen g es  th in tu itiv n o tio n   th at  m o r u n its   in   s er ies  al way s   eq u al  h ig h er   v o ltag e.   T h is   p h en o m e n o n   i s   ex p lain ed   t h r o u g h   t h co n ce p o f   to tal  i n ter n al  r esis tan c e.   E v er y   p h y s ical  co n n ec tio n   b etwe en   r ea cto r s   in tr o d u ce s   co n tact  r esis tan ce .   Sy s tem   C 1 ,   h av in g   twice  th n u m b er   o f   in ter c o n n ec tio n s ,   lik ely   s u f f er ed   f r o m   h ig h er   p ar asit ic  lo s s es d u to   th J o u le  ef f ec t a t th e   ter m in als .   Fu r th er m o r e ,   liter atu r s u g g ests   th at  in   s y s tem s   with   m an y   ce lls   in   s er ies,  th “we ak est”  ce ll  lim its   th to tal  cu r r en t,   an d   ca n   ev en   lead   to   v o ltag r ev er s al,   wh er ce ll a cts as a   lo ad   r ath er   th an   g en er at o r   [ 2 9 ] ,   [ 3 0 ] .   C o n s o lid atin g   th s u b s t r ate  in to   f ewe r ,   lar g er   u n its   ( C 2 )   m in im izes  th ese  r is k s .   Alth o u g h   lar g er   v o lu m co u ld   th e o r etica lly   in c r ea s th d is tan ce   b etwe en   ele ctr o d es  ( in cr ea s in g   o h m ic  r esi s tan ce ) ,   o u r   r esu lts   in d icate   th at  r e d u cin g   th e   n u m b er   o f   e x ter n al  in te r f ac es  w as  th d o m i n an f ac to r   f o r   ef f icien cy   [ 1 5 ] ,   [ 3 1 ] Valid atio n   o f   th is   h y p o th esis   u s in g   d ir ec r esis tan ce   m ea s u r em en ts   ( e. g . ,   with   an   o h m m et er )   is   r ec o m m en d ed   f o r   f u tu r s p ec if ic  c h ar ac ter iza tio n .     4 . 2 .     M ec ha nis m s   o f   ph y s ico chem ica l t ra ns f o rma t io n   T h ev o lu tio n   o f   th s u b s tr ate  r ef lects  in ten s elec tr o ch em ical  ac tiv ity .   T h in cr ea s in   p H   ( f r o m   7 . 9   to   8 . 3 )   is   co n s is ten with   t h o x y g en   r e d u ctio n   r ea ctio n   at   th ca th o d e,   wh ic h   c o n s u m es  p r o to n s   o r   g en er ates  h y d r o x id io n s   [ 6 ] [ 3 2 ] .   T h is   alk alin izatio n   is   cr u cial  as it c an   in f lu en ce   th s o lu b ilit y   o f   s o il n u tr ien ts .   R eg ar d in g   co n d u ctiv ity ,   th m ar k ed   in c r ea s in d icate s   h ig h er   c o n ce n tr atio n   o f   f r ee   io n s .   I n   a   s tan d ar d   b io lo g ical  s y s tem ,   th is   is   at tr ib u ted   to   th m in er aliza tio n   o f   o r g a n ic  m atter   b y   E x   elec tr o g e n ic   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         B io elec tr icity  g en era tio n   a n d   p h ysico ch emic a l e vo lu tio n   o a   s u b s tr a te  w ith   s h ee p     ( Jo e l Co lo n io )   1093   b ac ter ia.   Ho wev er ,   in   th is   h y b r id   s y s tem ,   it  is   cr u cial  t o   ac k n o wled g th e   r o le  o f   th zin an o d e.   T h e   co r r o s io n   o f   zin r elea s es  Z n ²⁺  io n s   in to   th s o il  m atr ix ,   wh ich   d ir ec tly   co n tr ib u tes  to   th co n d u ctiv ity   in cr ea s an d   m a y   ch em ically   i n ter ac t w ith   s o il p h o s p h ates  [ 3 3 ] [ 3 4 ] .     3 . 4 . 3 .   Nut rient   dy na m ics a nd   env iro nm ent a l sa f et y   T h in cr ea s e   in   av ailab le  p h o s p h o r u s   ( f r o m   5 5 . 0   t o   8 3 . 3 7   m g /k g )   is   p r o m is in g   f in d in g   f o r   p o ten tial   ag r icu ltu r al  r eu s e.   T h is   m o b il izatio n   m ay   b d u to   th d i s s o lu tio n   o f   in o r g an ic  p h o s p h ates  f ac ilit ated   b y   lo ca ch an g es  in   p a n d   th e   c h elatin g   ac tio n   o f   o r g a n ic  ac i d s   p r o d u ce d   b y   m icr o b ial   m et ab o lis m   [ 1 4 ] ,   [ 3 5 ] C o n v er s ely ,   th d ec r ea s in   p o tass iu m   co n f ir m s   its   r o le  a s   m o b ile  ca tio n   i n v o lv e d   i n   ch ar g e   b alan cin g   with in   th elec tr o ch em ical  ce l [ 3 6 ] [ 3 7 ] .   Ho wev er ,   th “b io f e r tili ze r ”  p o ten tial  o f   th s p en s u b s tr ate  r eq u ir es  cr itical  ca v ea t.  C a u tio n   m u s b ex er cised   r e g ar d in g   th b io f er tili ze r ”  lab el.   W h ile  th en r ich m en t   o f   p h o s p h o r u s   is   b en ef icial,   th e   d is s o lu tio n   o f   th zin a n o d i m p lies   th at  th s o il  is   b ein g   en r ich ed   with   zin c.   W h ile  zin c   is   m icr o n u tr ien t,   ex ce s s iv ac cu m u latio n   ca n   b to x ic  t o   p la n ts   an d   m icr o o r g an is m s .   T h er ef o r e,   th s p e n t   s u b s tr ate  m u s b an aly ze d   f o r   h ea v y   m etal  c o n t en t b ef o r an y   ag r icu ltu r al  ap p licatio n   [ 2 7 ] [ 3 8 ] .       5.   CO NCLU SI O   T h is   s tu d y   s u cc ess f u lly   d em o n s tr ated   th e   v iab ilit y   o f   s h ee p   co m p o s as  a   p o ten t   s u b s tr ate  f o r   b io elec tr icity   g e n er atio n   in   h ig h - An d ea n   en v ir o n m en ta co n d itio n s ,   u tili zin g   zi n c - co p p er   elec tr o d e   co n f ig u r atio n   t h at  f u n ctio n s   as   h y b r id   b io - g alv an ic  s y s tem .   T h c o m p ar ativ e   an aly s is   o f   r ea cto r   ar ch itectu r r ev ea ls   cr itical  d esig n   p r in cip le  f o r   s ca lin g   u p   ter r estria MFC s co n s o lid atio n   o f   s u b s tr ate  v o lu m e   in to   f ewe r   u n its   ( C 2 )   is   v astl y   s u p er io r   to   f r ag m e n tatio n   ( C 1 ) ,   p r im a r ily   b ec au s m in im iz in g   th e   n u m b er   o f   ex ter n al  in ter co n n ec tio n s   s ig n if ican tly   r ed u ce s   to tal  co n t ac r esis tan ce   an d   m itig ates  v o ltag r ev e r s al   p h en o m en a.   B ey o n d   en e r g y   p r o d u ctio n ,   t h s y s tem   i n d u ce d   d is tin ct  p h y s ico ch em ical  tr an s f o r m atio n   in   th e   s u b s tr ate,   n o tab ly   i n cr ea s in g   p h o s p h o r u s   av ailab ilit y ,   wh ich   s u g g ests   p o te n tial  d u al  u tili ty   f o r   s o il  r em ed iatio n h o wev e r ,   t h is   a g r o n o m ic  b en ef it   is   co u n ter b alan ce d   b y   th d ep letio n   o f   p o tass iu m   an d   th e   r elea s o f   zin io n s   f r o m   a n o d co r r o s io n .   T h er e f o r e,   wh il tech n o lo g y   o f f e r s   p r o m is in g   p ath way   f o r   r u r al   elec tr if icatio n   an d   waste  v al o r izatio n ,   th e   s p en s u b s tr ate   ca n n o b u n co n d itio n ally   c lass if ied   as  s af e   b io f er tili ze r   with o u r i g o r o u s   ec o to x ico lo g ical  s cr ee n in g   f o r   h ea v y   m etal   ac cu m u latio n .   F u tu r in v esti g atio n s   m u s p r io r itize  elec tr o ch e m i ca im p ed an ce   s p ec tr o s co p y   ( E I S)  to   p r ec is ely   m ap   i n ter n al  r esis tan ce   co m p o n en ts   an d   em p lo y   m o lecu lar   to o ls   s u ch   as  1 6 S   r R NA  s eq u en cin g   to   d ec o u p le  th b io lo g ical   co n tr ib u tio n   f r o m   t h g al v an i ac tiv ity ,   en s u r in g   t h at  th e n v ir o n m en tal  f o o tp r i n o f   th zin an o d is   f u lly   u n d er s to o d   b ef o r wid esp r ea d   ap p licatio n .       ACK NO WL E DG M E N T S     T h is   r esear ch   was a ch iev ed   th an k s   to   th s u p p o r o f   C o n tin e n tal  Un iv er s ity .       F UNDING   I NF O R M A T I O   Au th o r s   s tate  th er is   n o   f u n d i n g   in v o lv ed .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   J o el  C o lo n io                               E lv is   C ar m en                               Ar litt   L o za n o                               Alizze   C o lo n io                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   3 J u n e   20 2 6 :   1 0 8 5 - 1 0 9 6   1094   CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       I NF O RM E CO NS E N T   W h av o b tain ed   in f o r m ed   c o n s en t f r o m   all  in d iv id u als in c lu d ed   in   t h is   s tu d y .       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata  th at  s u p p o r ts   th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar av ailab le  f r o m   th co r r esp o n d i n g   a u th o r ,   J C L ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   G u d u s u ,   A .   A .   Y a q o o b ,   S .   S h a h n a w a z ,   M .   O .   I d r i s,  a n d   M .   N .   M o h a mad   I b r a h i m ,   R e v o l u t i o n i z i n g   e n e r g y   st o r a g e :   A n o d e   i mp r o v e me n t   i n   mi c r o b i a l   f u e l   c e l l f o r   e n h a n c e d   e l e c t r o n   t r a n s p o r t ,   J o u r n a l   o f   t h e   I n d i a n   C h e m i c a l   S o c i e t y ,   v o l .   1 0 2 ,   n o .   1 1 ,     p .   1 0 2 0 4 6 ,   N o v .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j i c s . 2 0 2 5 . 1 0 2 0 4 6 .   [ 2 ]   I .   La scu ,   C .   C .   G h e o r g h i u ,   I .   C .   B u c u r ,   A .   M .   Ta n a se,   a n d   A .   D u m i t r u ,   I n f l u e n c e   o f   p o l y p y r r o l e - d e r i v e d   n i t r o g e n - d o p e d   c a r b o n   n a n o s t r u c t u r e   m o r p h o l o g y   o n   t h e   mi c r o b i a l   c o m p o si t i o n   o f   a n o d i c   b i o f i l ms  a n d   m i c r o b i a l   f u e l   c e l l   p e r f o r ma n c e ,   S u r f a c e a n d   I n t e r f a c e s ,   v o l .   5 6 ,   p .   1 0 5 5 8 6 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . su r f i n . 2 0 2 4 . 1 0 5 5 8 6 .   [ 3 ]   L.   V .   P o st o l a c h e   e t   a l . ,   S t u d i e s   o n   e n e r g y   r e c o v e r y   f r o mi c r o a l g a e   a n d   p l a n t w a st e s,”   B i o m a ss   a n d   Bi o e n e rg y ,   v o l .   2 0 6 ,     p .   1 0 8 5 8 6 ,   2 0 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o m b i o e . 2 0 2 5 . 1 0 8 5 8 6 .   [ 4 ]   D .   X i n g   e t   a l . ,   E n e r g y   r e t e n t i o n   f r o m   p l a n t   l e a v e b y   s o i l   a l o n g   a n   e l e v a t i o n a l   g r a d i e n t   i n   a r i d   mo u n t a i n   e c o s y st e ms,”   G e o d e rm a v o l .   4 6 3 ,   p .   1 1 7 5 6 6 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . g e o d e r ma. 2 0 2 5 . 1 1 7 5 6 6 .   [ 5 ]   S .   W u ,   H .   D e n g ,   C .   H a n ,   L .   L i u ,   a n d   W .   Zh o n g ,   A   n o v e l   se d i m e n t   m i c r o b i a l   f u e l   c e l l   b a s e d   se n s o r   f o r   o n - l i n e   a n d   i n   s i t u   mo n i t o r i n g   c o p p e r   s h o c k   i n   w a t e r ,   El e c t r o a n a l y si s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   1 1 ,   p p .   2 6 6 8 2 6 7 5 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / e l a n . 2 0 1 8 0 0 4 2 4 .   [ 6 ]   C .   S a n t o r o ,   C .   A r b i z z a n i ,   B .   Er a b l e ,   a n d   I .   I e r o p o u l o s,   M i c r o b i a l   f u e l   c e l l s:   F r o f u n d a me n t a l s   t o   a p p l i c a t i o n s.   A   r e v i e w ,   J o u rn a l   o f   Po w e r   S o u rc e s ,   v o l .   3 5 6 ,   p p .   2 2 5 2 4 4 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j p o w so u r . 2 0 1 7 . 0 3 . 1 0 9 .   [ 7 ]   G .   M .   A l e i d ,   A .   S .   A l s h a mm a r i ,   A .   D .   A l o mari ,   H .   A .   A l m u k h l i f i ,   A .   A h m a d ,   a n d   A .   A .   Y a q o o b ,   D u a l   r o l e   o f   su g a r c a n e   w a s t e   i n   b e n t h i c   mi c r o b i a l   f u e l   t o   p r o d u c e   e n e r g y   w i t h   d e g r a d a t i o n   o f   me t a l a n d   c h e mi c a l   o x y g e n   d e m a n d ,   Pr o c e sse s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   4 ,   p .   1 0 6 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / p r 1 1 0 4 1 0 6 0 .   [ 8 ]   M .   R a h i mn e j a d ,   A .   A d h a mi ,   S .   D a r v a r i ,   A .   Z i r e p o u r ,   a n d   S .   E.   O h ,   M i c r o b i a l   f u e l   c e l l   a n e w   t e c h n o l   o g y   f o r   b i o e l e c t r i c i t y   g e n e r a t i o n :   A   r e v i e w ,   Al e x a n d ri a   En g i n e e ri n g   J o u rn a l ,   v o l .   5 4 ,   n o .   3 ,   p p .   7 4 5 7 5 6 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e j . 2 0 1 5 . 0 3 . 0 3 1 .   [ 9 ]   N .   J.  Ey i u c h e ,   S .   A s a k a w a ,   T.   Y a m a sh i t a ,   A .   I k e g u c h i ,   Y .   K i t a m u r a ,   a n d   H .   Y o k o y a m a ,   C o mm u n i t y   a n a l y s i o f   b i o f i l ms   o n   f l a me - o x i d i z e d   st a i n l e ss   st e e l   a n o d e s   i n   m i c r o b i a l   f u e l   c e l l f e d   w i t h   d i f f e r e n t   s u b st r a t e s ,   BM C   Mi c ro b i o l o g y ,   v o l .   1 7 ,   n o .   1 ,     p .   1 4 5 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s1 2 8 6 6 - 0 1 7 - 1 0 5 3 - z.   [ 1 0 ]   H .   G .   Ji m é n e z   P a c h e c o ,   A .   E.   L i n a r e F l o r e s   C a st r o ,   C .   G .   V e r a - V á sq u e z ,   A .   A .   P o r t o c a r r e r o   B a n d a ,   H .   J.   D e l   C a r p i o   B e l t r á n ,   a n d   X .   C .   P r a d o ,   P o u l t r y   r e si d u a l   b i o mass   a s   su b st r a t e   t o   g e n e r a t e   b i o e l e c t r i c i t y   u si n g   a   d u a l   c h a m b e r   m i c r o b i a l   f u e l   c e l l   ( M F C )   w i t h   g r a p h i t e   a n d   c o p p e r   e l e c t r o d e s,   E n v i ro n m e n t a l   Re s e a rc h ,   E n g i n e e r i n g   a n d   Ma n a g e m e n t ,   v o l .   7 9 ,   n o .   4 ,   p p .   8 1 7 ,   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 5 7 5 5 / j 0 1 . e r e m . 7 9 . 4 . 3 3 1 7 3 .   [ 1 1 ]   C .   R e c a l d e ,   D .   L ó p e z ,   D .   A g u a y ,   a n d   V .   J.   G a r c í a ,   En v i r o n me n t a l   se n si n g   i n   h i g h - a l t i t u d e   m o u n t a i n   e c o s y s t e ms  p o w e r e d   b y   sed i me n t a r y   mi c r o b i a l   f u e l   c e l l s,   S e n so rs ,   v o l .   2 3 ,   n o .   4 ,   p .   2 1 0 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 3 0 4 2 1 0 1 .   [ 1 2 ]   O .   C .   T ü r k e r   a n d   A .   Y a k a r ,   S e d i m e n t - b a s e d   mi c r o b i a l   f u e l   c e l l   se n s o r   f o r   d e t e c t i n g   b o r o n   m i n e   e f f l u e n t   p o l l u t i o n   i n   a q u a t i c   h a b i t a t s,”   M i c r o c h e m i c a l   J o u r n a l ,   v o l .   2 1 8 ,   p .   1 1 5 3 5 5 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . mi c r o c . 2 0 2 5 . 1 1 5 3 5 5 .   [ 1 3 ]   B .   W .   A b e g a z ,   T.   D a t t a ,   a n d   S .   M .   M a h a j a n ,   S e n so r   t e c h n o l o g i e f o r   t h e   e n e r g y - w a t e r   n e x u s     A   r e v i e w ,   Ap p l i e d   E n e rg y   v o l .   2 1 0 ,   p p .   4 5 1 4 6 6 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a p e n e r g y . 2 0 1 7 . 0 1 . 0 3 3 .   [ 1 4 ]   S .   R o j a s - F l o r e s ,   R .   N a z a r i o - N a v e d a ,   S .   M .   B e n i t e s,   M .   G a l l o z z o - C a r d e n a s,  D .   D e l f í n - N a r c i so ,   a n d   F .   D í a z ,   U se  o f   p i n e a p p l e   w a st e   a f u e l   i n   m i c r o b i a l   f u e l   c e l l   f o r   t h e   g e n e r a t i o n   o f   b i o e l e c t r i c i t y ,   M o l e c u l e s ,   v o l .   2 7 ,   n o .   2 1 ,   p .   7 3 8 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / m o l e c u l e s 2 7 2 1 7 3 8 9 .   [ 1 5 ]   A .   D e w a n ,   H .   B e y e n a l ,   a n d   Z.   Le w a n d o w s k i ,   S c a l i n g   u p   mi c r o b i a l   f u e l   c e l l s,   E n v i r o n m e n t a l   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   4 2 ,   n o .   2 0 ,   p p .   7 6 4 3 7 6 4 8 ,   2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 2 1 / e s8 0 0 7 7 5 d .   [ 1 6 ]   L.   S h e n g   e t   a l . ,   Q u a s i   s t e a d y   st a t e   m e t h o d   t o   m e a s u r e   t h e r mo p h y s i c a l   p a r a met e r s o f   c y l i n d r i c a l   l i t h i u m i o n   b a t t e r i e s,”   J o u r n a l   o f   Po w e S o u r c e s ,   v o l .   4 8 5 ,   p .   2 2 9 3 4 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j p o w so u r . 2 0 2 0 . 2 2 9 3 4 2 .   [ 1 7 ]   D .   P a n t ,   G .   V a n   B o g a e r t ,   L .   D i e l s,   a n d   K .   V a n b r o e k h o v e n ,   A   r e v i e w   o f   t h e   su b s t r a t e u se d   i n   m i c r o b i a l   f u e l   c e l l ( M F C s)   f o r   su st a i n a b l e   e n e r g y   p r o d u c t i o n ,   Bi o r e so u rc e   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 0 1 ,   n o .   6 ,   p p .   1 5 3 3 1 5 4 3 ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o r t e c h . 2 0 0 9 . 1 0 . 0 1 7 .   [ 1 8 ]   W .   A p o l l o n ,   I .   R u s y n ,   N .   E.   P a u c a r ,   M .   H i b b e r t ,   S .   K .   K a m a r a j ,   a n d   C .   S a t o ,   En e r g y   r e c o v e r y   f r o o r g a n i c   w a st e u s i n g   mi c r o b i a l   f u e l   c e l l s:   t r a d i t i o n a l   a n d   n o n c o n v e n t i o n a l   o r g a n i c   su b s t r a t e s,”   Re s o u rc e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   3 ,   p .   4 7 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / r e s o u r c e s 1 4 0 3 0 0 4 7 .   [ 1 9 ]   W .   R o j a s - V i l l a c o r t a   e t   a l . ,   P r e l i m i n a r y   s t u d y   o f   b i o e l e c t r i c i t y   g e n e r a t i o n   u si n g   l e t t u c e   w a s t e   a s   s u b s t r a t e   b y   mi c r o b i a l   f u e l   c e l l s ,   S u s t a i n a b i l i t y   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 3 ,   p .   1 0 3 3 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s u 1 5 1 3 1 0 3 3 9 .   [ 2 0 ]   C .   O r o n a - N á v a r   e t   a l . ,   G d 3+   d o p e d   B i V O 4   a n d   v i s i b l e   l i g h t - e m i t t i n g   d i o d e s   ( LED )   f o r   p h o t o c a t a l y t i c   d e c o mp o s i t i o n   o f   b i s p h e n o l   A ,   b i s p h e n o l   S   a n d   b i s p h e n o l   A F   i n   w a t e r ,   J o u r n a l   o f   E n v i r o n m e n t a l   C h e m i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   9 ,   n o .   5 ,   p .   1 0 5 8 4 2 ,   2 0 2 1 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j e c e . 2 0 2 1 . 1 0 5 8 4 2 .   [ 2 1 ]   Z.   S y e d ,   K .   S o n u ,   a n d   M .   S o g a n i ,   C a t t l e   m a n u r e   ma n a g e m e n t   u si n g   mi c r o b i a l   f u e l   c e l l f o r   g r e e n   e n e r g y   g e n e r a t i o n ,   Bi o f u e l s ,   Bi o p r o d u c t a n d   Bi o r e f i n i n g ,   v o l .   1 6 ,   n o .   2 ,   p p .   4 6 0 4 7 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / b b b . 2 2 9 3 .   [ 2 2 ]   T.   Y a m a s h i t a ,   T.   H a y a s h i ,   H .   I w a sak i ,   M .   A w a t s u ,   a n d   H .   Y o k o y a m a ,   U l t r a - l o w - p o w e r   e n e r g y   h a r v e st e r   f o r   mi c r o b i a l   f u e l   c e l l s   a n d   i t a p p l i c a t i o n   t o   e n v i r o n me n t a l   sen s i n g   a n d   l o n g - r a n g e   w i r e l e ss  d a t a   t r a n s mi ss i o n ,   J o u rn a l   o f   P o w e S o u rc e s ,   v o l .   4 3 0 ,     p p .   1 1 1 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j p o w so u r . 2 0 1 9 . 0 4 . 1 2 0 .   [ 2 3 ]   B .   W ł o d a r c z y k   a n d   P .   P .   W ł o d a r c z y k ,   En h a n c i n g   m i c r o b i a l   f u e l   c e l l   o p e r a t i o n   w i t h   mo l a ss e d e c o c t i o n   f r o m   y e a st   p r o d u c t i o n ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.