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ENERGÍA A PARTIR DE LAS
AGUAS RESIDUALES
Diferentes alternativas a los procesos de los tratamientos
de aguas residuales para obtener energía ecológicamente
limpia
El objetivo de este trabajo es describir los diferentes procesos que existen a nivel mundial
para tratar las aguas residuales urbanas y, de paso, obtener energía limpia. Las
posibilidades son múltiples: biogás, climatización con el calor constante del agua, o
electricidad a partir de las bacterias de los residuos o mediante su uso en centrales
hidroeléctricas
Editorial de la Universidad Tecnológica Nacional – edUTecNe
http://www.edutecne.utn.edu.ar
edutecne@utn.edu.ar
Editorial de la Universidad Tecnológica Nacional
Carlos Pistonesi, José Luis Haure, Roberto D’Elmar
Carlos Pistonesi, José Luis Haure, Roberto D’Elmar
Energía a partir de las aguas residuales
D I F E R E N T E S A L T E R N A T I V A S A L O S P R O C E S O S D E L O S
T R A T A M I E N T O S D E A G U A S R E S I D U A L E S P A R A O B T E N E R E N E R G Í A
E C O L Ó G I C A M E N T E L I M P I A
DEFINICIONES.
El agua residual, también llamada negra o fecal, es la que usada por el hombre ha quedado contaminada. Lleva en suspensión una combinación de heces fecales y orina, de las aguas procedentes del lavado con detergentes del cuerpo humano, de su vestimenta y de la limpieza, de desperdicios de cocina y domésticos, etc.
También recibe ese nombre los residuos generados en la industria. El crecimiento de las ciudades y las fábricas, ha contribuido a la magnitud y complejidad del problema de la contaminación ambiental, generando situaciones de costosa corrección, poniendo en peligro la salud pública, encareciendo el proceso de potabilización y degradando el medio.
Objetivo del trabajo:
Sabemos que existen muchas posibilidades de reducir el costo de la energía utilizada en el proceso de tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto es natural considerar la importancia de la instrumentación de medidas de eficiencia energética en las plantas de tratamiento de aguas residuales, ya que este proceso muchas veces representa del 25 al 50% del presupuesto operativo de una planta. Algunos procesos consumen más energía que otros y deberán recibir una atención más cuidadosa. Por ejemplo, en una planta de tratamiento de lodos activados, la fase biológica representa del 30 al 80% de los costos de energía de la planta.
El objetivo de este trabajo es describir los diferentes procesos que existen a nivel mundial para tratar las aguas residuales urbanas y, de paso, obtener energía limpia. Las posibilidades son múltiples: biogás, climatización con el calor constante de esta agua, o electricidad a partir de las bacterias de los residuos o mediante su uso en centrales hidroeléctricas.
Nuestro trabajo intenta mostrar que en ocasiones estas plantas pueden producir energía utilizando los procesos existentes. Por ejemplo, la opción de digestión anaeróbica para el procesamiento del lodo cloacal produce metano, que puede quemarse como una fuente de combustible. La captura del gas de digestor puede producir tanto calor como electricidad, a través de la cogeneración. Además, la instalación de una turbina para generar electricidad en la descarga del efluente puede generar energía hidroeléctrica en ciertas instalaciones. Las plantas con un flujo de 57 millones de litros ( millones de galones) por día y una caída vertical de 5 metros pueden ser candidatas a la generación de energía hidroeléctrica por efluente, generando aproximadamente 24 kW de energía.
Si bien todas algunas de estas tecnologías no son de uso habitual, varias ciudades utilizan ya alguno de estos sistemas. Por ejemplo: en Alemania, los habitantes de Wolfsburg disponen de un sistema que extrae energía de diversas maneras a partir de las aguas residuales urbanas. El tratamiento de estos desechos líquidos permite obtener biogás, que se puede aprovechar en la propia planta depuradora, en instalaciones de generación eléctrica o incluso como combustible para vehículos. Asimismo, gracias a la energía térmica para el secado de los lodos de depuración, se obtiene un combustible sustitutivo con un poder calorífico similar al lignito. En ninguno de los casos se utiliza energía fósil, por lo que se evita su impacto en el cambio climático.
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También aseguran que el agua residual depurada en esta instalación puede ser utilizada también en usos agrícolas. Por un lado, se pueden obtener sustancias como nitrógeno y fosfato como complemento a abonos durante el periodo de vegetación, por otro lado, las aguas tratadas sin estos nutrientes pueden abastecer a los sistemas de riego, evitando acudir a las aguas subterráneas.
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implantación, para competir con el grave panorama de la polución de los cuerpos receptores de agua, o también del reúso inadecuado de los desagües crudos, en los países en desarrollo.
El problema ambiental. Impactos:
Los problemas básicos que genera la contaminación del agua los podemos agrupar en tres tipos:
Impactos Directos.
Transmisión de enfermedades (aguas de consumo o de recreación o irrigación de alimentos o toxicidad). Los contaminantes de las aguas servidas municipales, o aguas servidas domésticas, son los sólidos suspendidos y disueltos que consisten en: materias orgánicas e inorgánicas, nutrientes, aceites y grasas, sustancias tóxicas, y microorganismos patógenos. Los desechos humanos sin un tratamiento apropiado, eliminados en su punto de origen o recolectados y transportados, presentan un peligro de infección parasitaria (mediante el contacto directo con la materia fecal), hepatitis y varias enfermedades gastrointestinales, incluyendo el cólera y tifoidea (mediante la contaminación de la fuente de agua y la comida). Cabe mencionar que el agua de lluvia urbana puede contener los mismos contaminantes, a veces en concentraciones sorprendentemente altas.
Los proyectos de aguas servidas son ejecutados a fin de evitar o aliviar los efectos de los contaminantes descritos anteriormente en cuanto al ambiente humano y natural. Cuando son ejecutados correctamente, su impacto total sobre el ambiente es positivo.
Los impactos directos incluyen la disminución de molestias y peligros para la salud pública en el área de servicio, mejoramientos en la calidad de las aguas receptoras, y aumentos en los usos beneficiosos de las aguas receptoras. Adicionalmente, la instalación de un sistema de recolección y tratamiento de las aguas servidas posibilita un control más efectivo de las aguas servidas industriales mediante su tratamiento previo y conexión con el alcantarillado público, y ofrece el potencial para la reutilización beneficiosa del efluente tratado y de los fangos.
Impactos Indirectos
Cuando las aguas servidas son recolectadas pero no tratadas correctamente antes de su eliminación o reutilización, existen los mismos peligros para la salud pública en las proximidades del punto de descarga. Si dicha descarga es en aguas receptoras, se presentarán peligrosos efectos adicionales (p.ej. el hábitat para la vida acuática y marina es afectada por la acumulación de los sólidos; el oxígeno es disminuido por la descomposición de la materia orgánica; y los organismos acuáticos y marinos pueden ser perjudicados aún más por las sustancias tóxicas, que pueden extenderse hasta los organismos superiores por la bio-acumulación en las cadenas alimenticias). Si la descarga entra en aguas confinadas, como un lago o una bahía, su contenido de nutrientes puede ocasionar la eutrofización, con molesta vegetación que puede afectar a las pesquerías y áreas recreativas. Los desechos sólidos generados en el tratamiento de las aguas servidas (grava, cerniduras, y fangos primarios y secundarios) pueden contaminar el suelo y las aguas si no son manejados correctamente. Resumiendo: Existe un mayor consumo de productos químicos para el tratamiento de las aguas de consumo o industrial, menor productividad en agua para la agricultura, menor valor de propiedades costeras, afectación de recursos pesqueros y deterioro de estructuras y embarcaciones. Los impactos indirectos del tratamiento de las aguas residuales deben incluirla provisión de sitios de servicio para el desarrollo, mayor productividad y rentas de las pesquerías, mayores actividades y rentas turísticas y recreativas, mayor productividad agrícola y forestal o menores requerimientos para los fertilizantes químicos, en caso de ser reutilizado el efluente y los fangos, y menores demandas sobre otras fuentes de agua como resultado de la reutilización del efluente.
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Impactos Estéticos
Va a existir una alteración del aspecto naturalmente agradable que debe presentar el cuerpo superficial, e imposibilidad de usarlo con fines recreativos.
Medición de impactos
De éstos, varios potenciales impactos positivos se prestan para la medición, por lo que pueden ser incorporados cuantitativamente en el análisis de los costos y beneficios de varias alternativas al planificar proyectos para las aguas servidas. Los beneficios para la salud humana pueden ser medidos, por ejemplo, mediante el cálculo de los costos evitados, en forma de los gastos médicos y días de trabajo perdidos que resultarían de un saneamiento defectuoso. Los menores costos del tratamiento de agua potable e industrial y mayores rentas de la pesca, el turismo y la recreación, pueden servir como mediciones parciales de los beneficios obtenidos del mejoramiento de la calidad de las aguas receptoras. En una región donde es grande la demanda de viviendas, los beneficios provenientes de proporcionar lotes con servicios pueden ser reflejados en parte por la diferencia en costos entre la instalación de la infraestructura por adelantado o la adecuación posterior de comunidades no planificadas.
A menos que sean correctamente planificados, ubicados, diseñados, construidos, operados y mantenidos, es probable que los proyectos de aguas servidas tengan un impacto total negativo y no produzcan todos los beneficios para los cuales se hizo la inversión, afectando además en forma negativa a otros aspectos del medio ambiente.
Cuadro de contaminantes típicos del agua
Es necesario conocer los distintos tipos de contaminantes que encontramos en las aguas residuales y los efectos que estos causan en el cuerpo de vertido. Los mismos los encontramos descriptos en la Tabla 1: Típicos Contaminantes del agua.
TABLA 1: TÍPICOS CONTAMINANTES DEL AGUA.
Contaminantes Razón de la Importancia Sólidos Los sólidos sedimentables pueden dar lugar al desarrollo de depósitos de fango y de Condiciones anaeróbicas Cuando se Vierte agua residual sin tratar al entorno acuático. O en el caso de Que sean sólidos suspendidos pueden causar turbiedad e incluso impedir el ingreso de los rayos solares a los cuerpos de agua.- Materia orgánica biodegradable
Compuesta principalmente por proteínas, carbohidratos, grasa y aceites... Si los efluentes se descargan al entorno sin tratar, puede llevar al Agotamiento de los recursos naturales de oxigeno y desarrollo de condiciones sépticas.- Nutrientes Tanto el nitrógeno como del fósforo, son nutrientes esenciales para el crecimiento. Cuando se vierten al entorno acuático, estos nutrientes pueden favorecer al crecimiento desmedido de una vida acuática no deseada. Cuando se Vierten al terreno en cantidades excesivas también puede provocar la contaminación del agua subterránea.- Metales pesados Los metales pesados son, frecuentemente añadidos al agua residual como excedente de ciertas actividades industriales, estos metales presentan distintos niveles de toxicidad. Materia orgánica refractaria
Esta materia orgánica tiende a resistir los métodos convencionales de tratamiento. Ejemplos típicos son los agentes tensioactivos, los fenoles y pesticidas agrícolas.- Sustancias inorgánicas disueltos
Los constituyentes inorgánicos tales como el calcio, sodio, magnesio, potasio, sulfatos y otros pueden estar presentes en el agua como desecho de algunas actividades estos compuestos pueden ser tóxicos o darle ciertas características al agua no siempre deseada por lo que en muchas ocasiones deben ser removidos.- Patógenos Pueden transmitirse enfermedades contagiosas por medio de los organismos patógenos presentes en el agua residual. Provienen fundamentalmente de las redes cloacales y de alcantarillado.-
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Entonces, se podría decir que el mayor flujo de electrones que se puede obtener a partir de un combustible es justamente el que se produce en su combustión, por lo que si se pudiese efectuar la óxido reducción pero sin que entren en contacto directo combustible y comburente, y se pudiese tener un sistema que actúe como “intermediario” en el proceso, la cantidad de energía eléctrica que se obtendría (flujo de electrones en un circuito de carga) sería el máximo posible, es decir, sería la transformación con el mayor rendimiento posible.
Se puede analizar el caso más sencillo, el de la combustión de hidrógeno con oxígeno como comburente:
𝑜𝑥𝑖𝑑𝑜−𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 �⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯� 𝐻 2 𝑂 + 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎
Entonces, si se pudiese lograr que el hidrógeno ceda su electrón a una parte del sistema, conectada eléctricamente con otra similar que sea capaz de ceder ese electrón al oxígeno en forma separada, y que los iones así formados puedan finalmente formar agua en un medio electrolito, se tendría solucionado el problema.
De esa forma, todo electrón cedido por el combustible que se oxida deberá pasar por un circuito eléctrico antes de llegar al comburente que se reduce.
El esquema funcional se muestra en la Figura 2
FIGURA 2: ESQUEMA FUNCIONAL DE UNA CELDA DE COMBUSTIBLE.
Las placas señaladas, además de semipermeables y conductoras, deben ser catalíticas. Ello significa que deben poseer la capacidad de adsorción, es decir, que en presencia del material de las mismas, las moléculas del combustible y comburente pasen a estado atómico, que es la forma en la cual realmente se producen las reacciones de óxido - reducción.
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La propiedad de adsorción la presentan algunos elementos determinados, cuyas estructuras cristalinas, además de poseer electrones libres que proporcionen la conductibilidad eléctrica, dichos electrones tengan mayor afinidad que en las estructuras cristalinas metálicas normales para interaccionar con electrones de valencia de átomos externos. Tal es el caso del Platino.
Asimismo, se requiere que el material además de catalítico y conductor, sea poroso semipermeable. Tal condición puede esquematizarse como se indica en la Figura 3:
FIGURA 3: DETALLE DEL MATERIAL CATALÍTICO POROSO NECESARIO PARA LA PILA DE COMBUSTIBLE
La relación entre el diámetro Ø de la porosidad, que en el esquema se supuso recta, y el largo de la misma L, debe ser tal que la capilaridad compense la diferencia de presiones entre el gas y líquido como para que el menisco quede en el medio y no burbujee el gas en el electrolito ni éste gotee en el recinto del gas.
La razón de ello se puede entender en el siguiente esquema, en el que se representa la un detalle aumentado superficie interna del poro en el lugar del menisco: (Figura 4)
FIGURA 4: DETALLE AUMENTADO SUPERFICIE INTERNA DEL PORO EN EL LUGAR DEL MENISCO
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La molécula de oxígeno se adsorbe parcialmente levantando de la red cristalina un par de electrones; al aproximarse una molécula de agua, uno de los átomos de oxígeno experimenta mayor avidez por el protón de la molécula de agua que por su ligadura adsorbida, por lo que la levanta, captura el protón, formando el ión peroxhidrilo, que decae y se transforma en un átomo de oxígeno totalmente adsorbido y un oxhidrilo, quedando entonces dos, el formado más el remanente de la molécula de agua destruida.
En este caso la ecuación es:
1 2
𝑜𝑥𝑖𝑑𝑜−𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 �⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯� 2 𝑂𝐻 −^ (+0,43𝑉)
Sumando miembro a miembro ambas ecuaciones resulta:
𝑜𝑥𝑖𝑑𝑜−𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 �⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯� 𝐻 2 𝑂 (1,23𝑉)
Por lo que se genera una diferencia de potencial de 1,23 V al efectuar la “combustión” de una molécula de hidrógeno, capaz de sostener una corriente en un circuito externo.
Este es el principio de funcionamiento de las celdas de combustible en general, existiendo diversas variantes en cuanto a material de las placas, tipo de electrolito, combustible y comburente, y temperatura de funcionamiento.
Como regla general se puede decir que se tiende a suplantar el contenido de platino en los materiales de las placas, compensando la disminución del poder catalítico con un aumento de la temperatura de trabajo.
Asimismo, se trata de utilizar aire como comburente en vez de oxígeno puro; de igual forma, se prefieren combustibles más tradicionales como el gas natural por el momento, antes que el hidrógeno en gran escala.
En líneas generales, se pueden distinguir algunos tipos de celdas de combustible; las de baja temperatura (temperatura ambiente), las de temperaturas medias (100 a 250ºC), y las de alta temperatura (más de 500ºC).
En las de alta temperatura los electrolitos utilizados son sales en fusión, dado que solamente se pueden usar soluciones acuosas de hidróxidos o ácidos a temperaturas cercanas a los 100ºC, como el caso de las celdas que funcionan con gas natural y electrolito de solución de ácido fosfórico (4 MW eléctricos).
La generación de energía eléctrica mediante celdas de combustible presenta las siguientes ventajas y características:
- No tiene problemas de escala
- No produce ruido eléctrico porque no hay ni corte de campos magnéticos ni conmutaciones
- Por lo antedicho representa la transformación de mayor rendimiento a partir de un combustible determinado
- Puede usar cualquier combustible al que se pueda rectificar separándole el hidrógeno de su composición
- Si se aprovecha el calor generado en dicha rectificación, el rendimiento total de generación supera el 80%
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Las celdas de Combustible Microbianas
Introducción
El concepto de microorganismos usados como catalizadores en celdas de combustibles microbianas (MFC) fue explorado desde los años 70 y 80 2. La MFC utilizada para tratar agua residual doméstica fue introducida por Habermann y Pommer 3 (1991). Sin embargo, recientemente han vuelto a ser dispositivos atractivos para generar electricidad desarrollando oportunidades para aplicaciones prácticas 4. Una MFC convierte un sustrato biodegradable directamente a electricidad. Esto se consigue cuando las bacterias, a través de su metabolismo, transfieren electrones desde un donador, tal como la glucosa 5 , a un aceptor de electrones.
En una MFC las bacterias no transfieren directamente los electrones producidos a su aceptor Terminal, sino que éstos son desviados hacia el ánodo (Figura 2). Esta transferencia puede ocurrir de varias formas, bien sea a través de la membrana celular o a partir de un mediador soluble, y los electrones fluyen a través de un circuito externo 6.
Las MFC tienen ventajas sobre otras tecnologías usadas para la generación de energía a partir de materia orgánica:
- La conversión directa de sustrato a electricidad permite altas eficiencias de conversión.
- Operan eficientemente a temperatura ambiente, incluidas bajas temperaturas.
- No requieren del tratamiento del biogás generado en la celda.
- No requieren de energía extra para airear el cátodo, pues éste puede ser aireado pasivamente.
- Tienen aplicación potencial en lugares alejados con ausencia de infraestructura eléctrica, convirtiéndose en una opción más de energía renovable para los requerimientos de energía a nivel mundial.
A partir de la biomasa orgánica presente en residuos sólidos y líquidos se puede obtener una variedad de biocombustibles y subproductos, siendo la glucosa la principal fuente de carbono 7. Entre las reacciones estequiométricas principales del metabolismo fermentativo microbiológico están:
C 6 H 12 O 6 →2C 2 H 5 OH+2CO 2 (biometano l)
𝐶 6 𝐻 12 𝑂 6 → 3 𝐶𝐻 4 + 3𝐶𝑂 2 (𝑏𝑖𝑜𝑔á𝑠)
𝐶 6 𝐻 12 𝑂 6 + 6𝐻 2 𝑂 → 12 𝐻 2 + 6𝐶𝑂 2 (ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 𝑔𝑎𝑠𝑒𝑜𝑠𝑜)
(^2) Suzuki, 1976; Roller et al., 1984 (^3) http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Microbial_fuel_cell (^4) Increased performance of single-chamber microbial fuel cells using an improved cathode structure Shaoan Cheng a, Hong Liu b, Bruce E. Logan (2004). http://www.bioe.orst.edu/Faculty/Liu/Liu%20webpage%202007_files/documents/2006-Cheng-etal-ElecComm.pdf (^5) http://es.wikipedia.org/wiki/Glucosa (^6) Anode process: microbial oxidation of substrate. http://www.microbialfuelcell.org/www/index.php/General/Anode-process-microbial- oxidation-of-substrate.html (^7) _Energy recovery in wastewater decontamination: Simultaneous photocatalytic oxidation of an organic substrate and electricity generation. http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V73-4VVXSSC- 4&_user=10&_coverDate=06%2F30%2F2009&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_origin=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_ac ct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&userid=10&md5=7823e0f3615abbe9f0369c0c8698addd&searchtype=a
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FIGURA 8: BIOREACTOR INTEGRADO A LA MFC
FIGURA 9: MFC CON TRANSFERENCIA DIRECTA DE ELECTRONES
Las MFC pueden ser monitoreadas a través de parámetros electroquímicos tales como densidad de potencia, corriente eléctrica generada y voltaje. De igual forma, un parámetro biológico muy importante
es la carga orgánica del sustrato a emplear, expresada en 𝐾𝑔.𝑚 𝑚 3 .𝑑.
Principio de funcionamiento
Las celdas de combustible microbianas (MFC) se han utilizado experimentalmente para el tratamiento de aguas residuales municipales principalmente, sin embargo cabe destacar la utilización de este tipo de sistemas en la generación de electricidad en sedimentos marinos o de origen lagunar como una
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aplicación tecnológica para comunidades distantes al suministro de energía 10 (Bond et al., 2002; Holmes et al., 2005). El objetivo principal en tales tecnologías ha sido la obtención de energía en forma de electricidad o hidrógeno, con la adicional disminución de la demanda química de oxígeno (DQO 11 ).
El proceso global (Figura 10, Figura 11 y Figura 12) se desarrolla en la MFC compuesta de dos cámaras separadas por una membrana polimérica, la cual es permeable al paso de protones. La muestra éste proceso, en la primera cámara se encuentra el ánodo, el cual captura los electrones liberados en el medio como consecuencia de la degradación de la materia orgánica. Estos electrones que se generan, fluyen hacia el cátodo a través de un circuito externo a la celda, lo que permite la generación de corriente eléctrica. Por otro lado, los protones pasan a través del polímero permeable. Una vez dentro de la cámara catódica, los protones reaccionan con electrones y oxígeno contenido en el aire para formar agua.
FIGURA 10: PROCESO DE OBTENCIÓN DE ENERGÍA DE UNA MFC
(^10) Electrode-Reducing Microorganisms That Harvest Energy from Marine Sediments. Daniel R. Bond, Dawn E. Holmes, Leonard M. Tender,Derek R. Lovley. http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/295/5554/ (^11) Demanda química de oxígeno. http://es.wikipedia.org/wiki/Demanda_qu%C3%ADmica_de_ox%C3%ADgeno
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Sustrato Cultivo Tipo de electrodo Mediador redox Densidad de potencia
Eficiencia coulombica
mW.m2 (%)
Lactato Shewanella Oneidensis Grafito Ferrocianuro potásico
Agua residual doméstica
Bacterias presentes en aguas residuales
Grafito Plano
No 24 3 - 12
Glucosa Cultivo mixto Papel Carbón
Hexacianoferrato de potasio
Acetato Bacterias presentes en agua residual doméstica
Papel Carbón
No 286 ±3 65
Glucosa Bacterias presentes en agua residual doméstica
Papel Carbón
No 494 9 - 12
Acetato Geobacter metallireducens
Papel Carbón
No 40 ±1 19
Peptona Bacterias presentes en agua residual doméstica
Papel Carbón
No 269 ±14 6
Acetato Lodos activados Papel Carbón
No 0,097 63 - 78
Glucosa Bacterias presentes en agua residual doméstica
Papel Carbón
No 262 40 - 55
Acetato Lodos activados Grafito Plano
Ferrocianuro en cátodos de Mn4+ ánodo de grafito y Fe 3+^ catodo de grafito
788 No reportó
Glucosa Bacterias presentes en aguas residuales
Fibra de Carbón
No 1430 23
Glucosa Cultivo mixto Papel Carbón
No 336 y 640 60
TABLA 2 COMPARACIÓN DE PARÁMETROS DE DESEMPEÑO DE DIFERENTES CONFIGURACIONES EN CELDAS DE COMBUSTIBLE MICROBIANAS TIPO PEM.
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Los estudios con cultivos puros parecen predominar (miembros de la familia proteobacteriana Geobactereace), aunque hay algunos estudios recientes donde consorcios microbianos como aquellos presentes en aguas residuales son utilizados como inóculos (Figura 13).
FIGURA 13: INÓCULOS PRESENTES EN AGUAS RESIDUALES.
Los análisis de las comunidades microbianas asociadas a los ánodos de las MFC muestran una gran diversidad de géneros bacterianos dependiendo de la naturaleza del inóculo, del combustible y del tipo de MFC utilizada.
Uno del grupo de microorganismos que se ha mostrado como muy eficaz en la transferencia de electrones a una MFC es el de la deltaproteobacterias, y en concreto el género Shewanella oneidensis. (Figura 14)
FIGURA 14: DELTAPROTEOBACTERIA SHEWANELLA ONEIDENSIS
La gran revolución en el campo de las MFC se ha producido en el último lustro, con el descubrimiento de microorganismos electrogénicos que son capaces de transferir los electrones al ánodo en ausencia de mediadores redox artificiales. Podemos distinguir dos tipos de bacterias electrogénicas, aquellas que producen sus propios mediadores redox, que son secretados al medio y reaccionan con el electrodo, y aquellas que interaccionan de forma directa con el electrodo sin mediador soluble alguno. Así por ejemplo se han descrito que Shewanella secreta riboflavinas que actúan como mediadores redox entre la bacteria y el electrodo. En el segundo grupo, el de la transferencia directa por contacto bacteria- electrodo se encuentran las bacterias del género Geobacter.
