uso de membrana natural en una celda microbiana de combustible

EVALUACION DE UN CONSORCIO DE BACTERIAS SULFATOREDUCTORAS EN
UN NUEVO DISEÑO DE CELDA MICROBIANA DE COMBUSTIBLE
Ana M VILLARREAL Rojas1, Miguel VELÁZQUEZ Manzanares1, Carlos ESTRADA Vázquez1,
Sergio REVAH2, Alain BERGEL3, Bibiana CERCADO Quezada1.
1
Universidad del Mar, Ciudad Universitaria Distrito de San Pedro Pochutla, Puerto Angel, Oax.
C.P. 70902. 2UAM- Iztapalapa 3INPT-Toulouse. Fax: 01 (958) 5843078.
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Palabras clave: Celda microbiana de combustible, sulfatos, Desulfovibrio
Introducción. Las celdas microbianas de
combustible (CMC) son una tecnología limpia
que se ha utilizado a la par del tratamiento de
agua residual (1). Una CMC convierte la materia
orgánica a electricidad usando microorganismos
como biocatalizadores. La generación de
energía eléctrica, hace de esta tecnología un
sistema innovador y viable para la obtención de
beneficios económicos en el tratamiento de
aguas residuales, aspectos importantes a
desarrollar en regiones desfavorecidas. Es por
ello que se desea evaluar el diseño de la celda y
grupos microbianos a fin de contribuir a su
posterior escalamiento, además, es frecuente
encontrar materia orgánica y compuestos
azufrados en descargas de aguas industriales
que deben ser removidos.
El objetivo de este trabajo es diseñar una celda
microbiana de combustible a fin de evaluar la
viabilidad de emplear un consorcio de
microorganismos sulfato-reductores en la
generación de corriente eléctrica.
Metodología. El diseño de la CMC consiste en
la unión de tubos PVC de 1½ pg por una tuerca
unión. Se utiliza una membrana de intercambio
de protones ULTREX CMI-7000 (Membranes
Intern. Inc.), y electrodos de fieltro de grafito
(Alfa Aesar) con un área superficial aparente de
40 cm2. La CMC se inoculó con un consorcio de
bacterias sulfato-reductoras, provenientes de
una planta de tratamiento de aguas residuales.
El inóculo se conservó en medio Postgate B
para enriquecimiento del género Desulfovibrio
(2). El desempeño de la celda, se evaluó
biológica y electroquímicamente. Se cuantificó la
biomasa como SSV(3); el consumo de la fuente
de carbono (Lactato), por un método
cromatográfico (3), y su producto de
degradación (Ac. acético), como AGV(3). La
remoción de Sulfatos se monitoreó por un
método turbidimétrico (3), y su producto
(Sulfuro) con un método yodométrico (3).
La generación de energía eléctrica se monitoreó
como la variación de potencial en el tiempo,
empleando un multímetro digital con interfase
para PC.
Resultados y discusión. El funcionamiento de
la CMC se basa en la capacidad biológica de los
microorganismos para transferir electrones. La
determinación
de
sulfatos
indicó
una
disminución de 1.658 g/L a 1.2x10-3 g/L, lo cual
indica que el proceso de remoción fue
adecuado. El perfil del potencial generado en el
tiempo
siguió
un
modelo
matemático
logarítmico, observándose un valor máximo de
0.714 V a los 25 días, mientras que la duración
total del ensayo fue de 31.5 días
Conclusiones. El diseño propuesto de la celda
permitió evaluar la actividad sulfato-reductora y
la electroactividad del consorcio empleado. El
potencial generado, es similar al reportado por
otros autores (1) y la remoción de sulfato
observada permiten concluir que el sistema
modelo desarrollado es adecuado para el
estudio posterior de otras variables del proceso.
Agradecimientos.
AMVR
agradece
a
CONACYT la beca para estudios de maestría.
Proyecto financiado por la UMAR, 2IE0602.
Bibliografía.
1. Angenent L T, Karim K, Al-Dahhan M H,
Wrenn B A y Domínguez-Espinosa R (2004).
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