DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UNA CELDA DE

COMBUSTIBLE MICROBIANO A PARTIR DE AGUA

RESIDUAL DOMESTICA

Yirley Racines Guzmán/Marylin Santander BossioEst. Ingeniería Ambiental

Universidad de la Costa, CUC

Investigaciones Sostenibles para el Control de la Contaminación

(ISOCC)

Dispositivos electroquímicos que convierte

la energía química en energía eléctrica a

través de reacciones catalíticas de

microorganismos bajo condiciones

anaeróbicas (Du, Li & Gu, 2007). En estos

sistemas se emplea una membrana

polimérica como electrolito que separa la

parte anódica y catódica de una celda

(Revelo, Hurtado & Ruiz, 2013).

Cámara anódica

Fuente: Autores

Cámara catódica

Fuente: Autores

OBJETIVO GENERAL

Implementar un modelo a escala piloto de una celda de combustible microbiano (MFC),

para la generación de energía eléctrica, mediante procesos de degradación de

materia orgánica.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Diseñar un modelo a escala piloto de una celda de combustiblemicrobiano.

Determinar la diferencia de potencial eléctrico obtenida entre lacámara anaerobia y aerobia.

Evaluar la eficiencia del montaje mediante la remoción de cargaorgánica presente en el agua residual doméstica.

MATERIALES

• Recipientes plásticos

• Tubo PVC 1/2”

• Codos

• Union Universal

• Valvula

• Piedra difusora

• Aireador

• Cableado

• Manguera

• Lamina de cobreFuente: Autores

• Multímetro PROTECK 506 con

interface a PC

• Fuente

• Computador

• Membrana de intercambio

protonico

MATERIALES

Fuente: Autores

Flujo tipo: Semicontinuo

Fuente: AutoresFlujo tipo: Batch

Fuente: Autores

TIPO DE FLUJOS

PARAMETROS A MEDIR

pH Oxigeno disuelto (OD)Demanda Química de

Oxigeno (DQO)

Demanda Biológica de Oxigeno (DB05)

Conductividad Temperatura

Solidos Suspendidos Totales (SST)

DISEÑO Area supeficial de electrodos 112,5 cm2

Volumen efectivo 4,54 L

35,5 cm

8,2 cm

49 cm

Fuente: Autores

FUNCIONAMIENTO

Fuente: Autores

e-

e-

e-

DBO (mg/L) DQO (mg/L)

Semicontinuo 280,00 420,60

Bacht 240,00 247,05

-

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

450,00

DBO & DQO según tipo de flujo

Voltaje (V)

Eficiencia

de

remoción

(%DQO)

Semicontinuo 1,23 80,98

Bacht 1,44 97,93

-

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

Voltaje & Eficiencia de remoción

según tipo de flujo

Fuente: Autores

Se determino que los electrodos de cobre son ideales para este tipo

de montajes.

Según referentes bibliográficos, La concentración de DQO y DBO,

son proporcionales a la energía producida.

Se demostró la eficacia del montaje de acuerdo a la eficiencia de

remoción (DQO).

Conversión directa de sustrato a electricidad, lo que permite alta

eficiencia.

Opera eficientemente a temperatura ambiente.

Tratamiento del agua residual, disminución de la carga orgánica.

Du, Z., Li, H., & Gu, T. (2007). A state of the art review on microbial fuel cells: a promising technology

for wastewater treatment and bioenergy. Biotechnology advances, 25(5), 464-482.

Revelo, D., Hurtado, N & Ruiz, J. (2013). Celdas de combustible microbianas (ccms): un reto para la

remoción de materia orgánica y la generación de energía eléctrica. Información tecnológica, 24(6),

17-28. Recuperado en 06 de abril de 2015, de

http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-

07642013000600004&lng=es&tlng=es. 10.4067/S0718-07642013000600004.

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