Uso de una celda de combustible microbiana para la producción de energía a partir de agua residual de una industria de suministro para sector alimenticio

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Autores/as

  • Kimberly Elizabeth Castañeda-Martínez Instituto Politécnico Nacional
  • Miguel Mauricio Aguilera-Flores Instituto Politécnico Nacional
  • Verónica Ávila-Vázquez Instituto Politécnico Nacional

DOI:

https://doi.org/10.56845/terys.v1i1.198

Palabras clave:

agua residual, contaminación ambiental, energía renovable, CCM

Resumen

Las Celdas de Combustible Microbianas son un tipo de tecnología atractiva e innovadora de la cual se obtienen sobre todo dos beneficios destacables, como lo es la reducción de emisiones de CO2 con lo cual se contribuye a mitigar los efectos sobre el cambio climático, así como el tratamiento de aguas residuales, ya que es posible la degradación de contaminantes presentes en estas, mediante la acción de microorganismos, tales como la materia orgánica, la cual se presenta en altas concentraciones en las aguas residuales industriales. En el presente trabajo se utilizó agua residual de una industria de suministro para sector alimenticio como sustrato, y lodos anaerobios como inóculo en una CCM de cámara simple y ánodo sumergido, con capacidad de 170 ml. Se realizaron pruebas preliminares para conocer el ciclo de degradación de materia orgánica y caracterización electroquímica incluyendo voltamperometría lineal y cronoamperometría con la finalidad de evaluar la eficiencia en la generación de energía mediante ésta CCM. Como resultados se tiene un potencial máximo a circuito abierto de 815 mV a las 66 horas, en un ciclo de 10 días, además se obtuvo una DPmax de 8.43 mW m-2 y una imax de 25.39 mA m-2 y de acuerdo con la prueba de cronoamperometría se tiene una estabilidad favorable en la CCM. Lo que demuestra que la CCM permite la generación de energía eléctrica a partir de este tipo de agua residual, siendo una alternativa con múltiples beneficios ambientales, económicos y sociales para la producción de energía renovable, así como para el tratamiento de aguas residuales.

Citas

International Energy Agency. (2020). Climate change. The energy sector is central to efforts to combat climate change. https://www.iea.org/topics/climate-change.

International Energy Agency. (2021). México. Key energy statistics, 2018. https://www.iea.org/countries/mexico.

International Renewable Energy Agency (2021). Renewable capacity statistics 2021. Abu Dhabi. https://www.irena.org/- /media/Files/IRENA/Agency/Publication/2021/Apr/IRENA_RE_Capacity_Statistics_2021.pdf

International Renewable Energy. Agency. (2020). The role of renewables in combating climate change and increasing resilience. https://www.irena.org/climatechange

López, L. (2016). Curva de crecimiento bacteriano en la producción de proteínas recombinantes. [presentación de diapositivas]. https://www.conacyt.gov.py/sites/default/files/Transferencia_de_conocimientos_Liz_Lopez_2015.pdf

Mohamed, O., Obaid, M., y Sayed, E. (2017). Electricity generation from real industrial wastewater using a single-chamber air cathode microbial fuel cell with an activated carbon anode. Bioprocess Biosystem Engineering 40, 1151-1161. https://doi.org/10.1007/s00449-017-1776- 0 DOI: https://doi.org/10.1007/s00449-017-1776-0

Obileke, K., Onyeaka, H., Meyer, E.L., Nwokolo, N. (2021). Microbial fuel cells, a renewable energy technology for bio-electricity generation: A mini-review. Electrochemistry Communications, Volume 125, 107003, ISSN 1388-2481. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2021.107003. DOI: https://doi.org/10.1016/j.elecom.2021.107003

Rabaey, K., Angenent L., Shroder, U. y Keller J. (2010). Bioelectrochemical Systems: From extracellular electron transfer to biotechnological application, IWA publishing. 1ed UK. DOI: https://doi.org/10.2166/9781780401621

Revelo, D. M., Hurtado, N. H., y Ruiz, J. O. (2013). Celdas de combustible microbianas (CCM): Un reto para la remoción de materia orgánica y la generación de energía eléctrica. Información Tecnológica, 24(6), 7–8. DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-07642013000600004

Sahu, O. (2019). Sustainable and clean treatment of industrial wastewater with microbial fuel cell, Results in Engineering, Volume 4, 100053. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2019.100053. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2019.100053

Zhuang, Li., Yuan, Y., Wang, Y., y Zhou, S. (2012). Long-term evaluation of a 10-liter serpentine-type microbial fuel cell stack treating brewery wastewater. Bioresource Technology, Volume 123, 406-412. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.07.038. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.07.038

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Publicado

2022-12-16

Cómo citar

Castañeda-Martínez, K. E., Aguilera-Flores, M. M., & Ávila-Vázquez, V. (2022). Uso de una celda de combustible microbiana para la producción de energía a partir de agua residual de una industria de suministro para sector alimenticio. Tendencias En energías Renovables Y Sustentabilidad, 1(1), 283–287. https://doi.org/10.56845/terys.v1i1.198

Número

Sección

Trabajos en Extenso