celdas de combustible microbiana

CELDAS DE COMBUSTIBLE

MICROBIANACarlos Esteban Aristizábal Alzate

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Objetivo general

Determinar las condiciones y características necesarias que debe tener el ánodo de una celda de combustible microbiana para alcanzar una alta eficiencia en el funcionamiento de la celda.

Objetivos específicos.

Lograr una alta disminución de la DBO soluble y una considerable remoción de nitratos de las aguas residuales domesticas.

Determinar las condiciones de respiración del microorganismo que maximicen la potencia de la celda y minimicen los costos de operación.

Encontrar la forma o esquema del dispositivo y los materiales de los que debe estar compuesto el ánodo que proporcionen la mayor densidad de potencia posible.

Una celda de combustible es un dispositivo electroquímico que convierte la energía química de una reacción directamente en energía eléctrica.

CELDA DE COMBUSTIBLE

Producirán energía en forma de electricidad y calor en tanto se les provea de combustible

Los Catalizadores son necesarios cuando las reacciones ocurren a baja temperatura y generalmente son materiales costosos basados en metales nobles como el platino.

Justificación En la actualidad contamos con una problemática ambiental

y energética debido a la alta demanda de energía y recursos naturales ocasionados por el crecimiento exponencial de la especie humana.

 El dispositivo aquí ilustrado es una alternativa que en cierto

sentido solucionaría dos problemáticas pues se estaría disminuyendo la DBO soluble y la concentración de nitratos , a la vez se da una generación de energía eléctrica. Este tipo de dispositivos son económicos pues se omite la presencia de metales preciosos como catalizadores u electrolitos que pueden ser costosos lo que muchas veces hace inviable este tipo de dispositivos.

El agua residual que será la alimentada a la celda se tomará de una quebrada de una zona que no cuente con vertimientos de industrias u hospitales pues pueden contener químicos fuertes que puedan inhibir el crecimiento celular.

hará un análisis completo a esta agua sobre todo de DBO , NO3- y de otros iones como sulfatos y fosfatos.

se almacenarán a una temperatura baja para evitar cambios drásticos en las características fisicoquímicas del agua.

Se construirán dos celdas la diferencia entre ambas es que un ánodo trabajara con microorganismos anaerobios y el otro con aerobios, por lo que este ultimo necesitara de un aireador, esta sería la gran diferencia. Para ambos casos se contará con agitador con el fin de que la concentración en el interior del reactor sea homogénea en todo su volumen.

El inóculo que se colocara en las celdas construidas será posiblemente de la planta de tratamiento de aguas de San Fernando.

La operación de la celdas se hará en forma batch con el fin de que se vea el cambio de la propiedades fisicoquímicas del agua, comportamiento de los microorganismos y funcionamiento de la celda a través del tiempo

Metodología

Esquema de una celda de combustible microbiana

Figura 1. Esquema general de una celda de combustible microbiana de cámara simple.

TABLAS Y DATOS REPORTADOSEN LA LITERATURA

Zhuwei Du, Haoran Li, Tingyue Gu. A state of the art review on microbial fuel cells: A promising technology for wastewater treatment and bioenergy. Biotechnology Advances. 2007. Vol 27, pags 464-482.

Korneel Rabaey and Willy Verstraete. Microbial fuel cells: novel biotechnology for energy generation. TRENDS in Biotechnology. 2005. Vol 23.

Sung T. Oh, Jung Rae Kim, Giuliano C. Premier, Tae Ho Lee, Changwon Kim,William T. Sloan. Sustainable wastewater treatment: How might microbial fuel cells contribute. Biotechnology Advances. 2010. Vol 28, pags 871-881.

Referencias

GRACIAS