| dc.description.abstract | Las celdas de combustible microbianas (CCM) son dispositivos electroquímicos que convierten directamente la energía química de los combustibles en energía eléctrica. En una CCM, el combustible se deposita en la cámara anódica y un oxidante (oxígeno)
se alimenta continuamente a la cámara catódica. Las reacciones electroquímicas tienen lugar en los electrodos para producir una corriente eléctrica. El objetivo de este trabajo consistió en analizar la factibilidad de una CCM de doble cámara la cual fue
operada por lotes y alimentada con residuos de la industria azucarera. Inicialmente se seleccionaron los materiales de las cámaras anódica y catódica, así como también se determinó el volumen, longitud y diámetro interno del puente de intercambio protónico, tipo de membrana, material de los electrodos y, se empleó el software AutoCAD para realizar el diseño del dispositivo. En las condiciones de operación del proceso se monitoreo el pH, temperatura y voltaje, mediante un sensor de pH con módulo Arduino, tarjeta de adquisición de datos para dos termopares tipo J y un multímetro respectivamente. Para el seguimiento de las señales y almacenamiento de datos de temperatura y pH se empleó el software de programación grafica LabVIEW. Se emplearon bacterias electrogenicamente activas Gram-negativo (E. Coli), permitiendo degradar materia orgánica y transformarla en energía eléctrica. De los parámetros que influyen en el proceso de obtención de bioenergía se controló el pH con valores de 5
y 7, concentración inicial de melaza de 10 y 50 g/l, concentración inicial de mieles tipo C de 10 y 20 g/l y finalmente resistencias externas de 100 y 220 Ω. Para analizar el comportamiento de las variables establecidas se empleó un diseño factorial 23, en el
cual se obtuvo como variable respuesta la densidad de potencia. Los resultados obtenidos muestran que la bacteria empleada tiene una mayor producción de electrones en menor tiempo con un pH de 5, ya que con un pH de 7 la bacteria tarda más tiempo en adaptarse y tiene una menor producción de energía. De los sustratos empleados se tiene que la mayor densidad de potencia generada fue empleando melaza, de la cual se obtuvo un valor de voltaje máximo de 301.2 mV para la réplica 1, mientras que para la réplica 2 se obtuvo un valor máximo de voltaje de 290 mV, para la densidad de potencia máxima obtenida en la réplica uno y dos se tienen valores de 41.20 mW/m2 y 33.20 mW/m2, respectivamente. La CCM empleada opero correctamente de forma continua para cada uno de los sustratos empleados, los resultados obtenidos se analizaron empleando el software Minitab 19 con el cual se determinaron las mejores condiciones de operación para cada sustrato. | es |
