La tecnología de las Celdas de Combustible Microbianas es posible gracias a la acción de cierto tipo de bacterias anaerobias que al oxidar la materia orgánica presente en el medio, ceden electrones generando así una corriente eléctrica que circula por un circuito eléctrico externo. El objetivo de esta investigación es el de validar con datos experimentales el modelo desarrollado en una investigación previa para una celda operando en estado estacionario y el modelo que será desarrollado (en está propuesta) para la operación en estado dinámico, con el fin de contribuir al desarrollo de esta tecnología.
Previamente, durante un trabajo interdisciplinar, se realizó una propuesta para el modelo eléctrico equivalente de una celda de combustible microbiana. Este modelo permitió el estudio de las condiciones críticas de operación de la celda, la estimación de la curva característica de tensión-corriente y la densidad de potencia máxima.
Una vez concluida la etapa de modelado, se busca continuar con una fase experimental con el fin de validar los resultados, obtener parámetros característicos de la celda y diseñar dispositivos eficientes. Por lo tanto, en esta etapa de la investigación, se contempla la construcción de prototipos de manera que se puedan medir y controlar las variables críticas encontradas para el modelo, como por ejemplo:
- La geometría del prototipo de celda de combustible microbiana
- Las concentraciones de reactivos y productos de la reacción de óxido-reducción
- Variables eléctricas (resistencia, tensión, densidad de corriente, densidad de potencia)
- Temperatura y presión de los compartimentos de la celda
De igual forma se realizarán mediciones automáticas de pH, tensión, presión, concentración de gases, temperatura y humedad mediante una tarjeta de adquisición de datos diseñada para este proyecto.
Actualmente no existen modelos eléctricos de celdas de combustibles microbianas que cubran de manera amplia el comportamiento estacionario y dinámico de las celdas. De acuerdo a esto, la presente propuesta pretende hacer una contribución importante que permita la realización de futuras propuestas en el área de la optimización y control de este tipo de celdas de combustible, el uso de diferentes cepas o fuentes de microorganismos y el empleo de distintos sustratos o combustibles. |