Desarrollo de un prototipo de celda de combustible microbiano para la generación de energía eléctrica.

Abstract

RESUMEN: El auge de las energías alternativas y sus aplicaciones en los sistemas circulares nos lleva a su mayor investigación y desarrollo, buscando conseguir un mundo más sostenible. En este trabajo de grado se propone el diseño de un prototipo de celda de combustible microbiano (CCM) para la generación de energía, utilizando un ambiente anaeróbico el cual proporcione el entorno ideal para que los exoelectrógenos (microorganismos electroquímicamente activos) puedan descomponer la materia orgánica del sustrato y recolectar los electrones libres del proceso de descomposición, con el objetivo de aprovecharlos como energía eléctrica. Basándonos en los trabajos e investigación del Logan Research Group, se realizó el diseño de una CCM capaz de medir las variables internas y externas que afectan la producción de energía eléctrica, como lo son la temperatura, la humedad y el pH. Por medio del diseño mecatrónico y la toma, procesamiento y envío de datos con ayuda de las nuevas tecnologías del internet de las cosas, conseguiremos medir el voltaje, temperatura, humedad y pH en la experimentación con la celda, y vislumbrar su futuro desempeño en el tratamiento de aguas residuales, como una alternativa viable para este sector y un potencial campo de investigación para la Universidad EIA.

ABSTRACT: The rise of alternative energies and their applications in circular systems leads us to further research and development, seeking to achieve a more sustainable world. In this degree work, the design of a microbial fuel cell (MFC) prototype for power generation is proposed, using an anaerobic environment which provides the ideal environment for exoelectrogens (electrochemically active microorganisms) to decompose organic matter of the substrate and collect the free electrons from the decomposition process, with the aim of harnessing them as electrical energy. Based on the work and research of the Logan Research Group, we designed a CCM capable of measuring the internal and external variables that affect the production of electrical energy, such as temperature, humidity and pH. Through the mechatronic design and the collection, processing and sending of data with the help of the new technologies of the Internet of Things, we will be able to measure the voltage, temperature, humidity and pH in the experimentation with the cell, and glimpse its future performance in the wastewater treatment, as a viable alternative for this sector and a potential field of research for the EIA University.