Celdas de combustible microbianas para la generación de energía eléctrica mediante suero lácteo.
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2023-04-18
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
Resumen: Las celdas de combustible microbianas son una tecnología emergente que pretende tratar de manera biológica diferentes efluentes residuales mientras que simultáneamente se genera energía eléctrica, por tanto, el presente documento tiene como principal objetivo formular una propuesta de celdas de combustible microbianas a escala laboratorio para la generación de energía eléctrica y tratamiento biológico del suero lácteo producto de la elaboración de queso campesino.
Para ello, se construyeron dos configuraciones de celdas de doble cámara interconectadas mediante membranas de intercambio protónico, las cuales varían en su volumen, además del tamaño de los electrodos. Posteriormente, se realizaron ensayos de laboratorio fisicoquímicos del suero lácteo, pre y postratamiento, así como microbiológicos y de energía eléctrica por medio de un multímetro y un conversor análogo digital, con el fin de evaluar el desempeño de las mismas por medio de los modelos estadísticos de correlación de Pearson y Spearman, los cuales permitieron medir la covarianza entre la reducción de materia orgánica y la energía eléctrica generada. A partir de ello, se evidenció una reducción significativa de DBO y DQO alcanzando valores de 75,36% y 76,7% respectivamente, de manera análoga, se registró un máximo valor de voltaje de 0,93V, siendo el
diseño experimental de mayor volumen, tamaño de puente de intercambio y electrodo correspondiente a la celda N°2 el más eficiente.
Abstract
Abstract: Microbial fuel cells are an emerging technology that aims to biologically treat different waste effluents while simultaneously generating electricity. Therefore, the main objective of this paper is to formulate a proposal of microbial fuel cells at laboratory scale for the generation of electricity and biological treatment of whey from the production of farmer's cheese. For this
purpose, two configurations of double chamber cells interconnected by means of proton exchange membranes, which vary in their volume, as well as in the size of the electrodes, were built. Subsequently, physical-chemical laboratory tests were carried out on the whey pre- and post-treatment, as well as microbiological and electrical energy tests by means of a multimeter and a digital analogue converter in order to evaluate their performance by means of the Pearson and Spearman correlation statistical models, which allowed measuring the covariance between the reduction of organic matter and the electrical energy generated. From this, a significant reduction of BOD and COD was evidenced, reaching values of 75.36% and 76.7%, respectively. Similarly, a maximum voltage value of 0.93V was recorded, being the experimental design with the largest volume, size of the exchange bridge and electrode corresponding to cell N°2 the most efficient.
Idioma
spa
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Citación
Alfonso & Villamizar, (2023). Celdas de combustible microbianas para la generación de energía eléctrica mediante suero lácteo. Trabajo de pregrado, Universidad Santo Tomás, Tunja
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