Bioelectricidad producida por microbios

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL ELECTRICIDAD PRODUCIDA POR MICROBIOS CURSO: BIOTECNOLOGÍA INTEGRANTES: ESCALANTE YUPANQUI, LIA ESTEFANY MARTINEZ JIMENEZ, OLGA RAMIRA DOCENTE: Dr. SOTO GONZALES, HEBERT HERNAN CICLO: VII Ilo, 16 de Noviembre del 2022 Aretes TRABAJO ENCARGADO: Monografía: ELECTRICIDAD PRODUCIDA POR MICROBIOS 2022

2. RESUMEN Envíos sin costo En el presente documento se basará en un análisis sobre el tema de “BIOELECTRICIDAD PRODUCIDO POR LOS MICROBIOS” en la recolección de 15 Artículos obtenidos del tema principal, obteniéndose 5 artículos conceptualizarse al medio ambiente con remediaciones a base de soluciones de aguas residuales e incluso con energía eléctrica eco amigable, 5 artículos donde señalan acerca de la elaboración de celdas de Combustibles Microbianas, 2 Arts. a la fabricación de prototipos para generar electricidad y el uso de algas fotosintéticas, 2 Arts. donde realizan una síntesis del tema a tratamientos de aguas residuales y por último pero no menos importante 1 art. de un trabajo del uso de bacterias que son capaces de producir energía eléctrica como fuente renovable.

3. INTRODUCCION Las fuentes de energía alternativas ampliamente conocidas son, en general, las fuentes de energía renovables como las células solares, las pilas de combustible y la energía eólica. En este momento, varios tipos de pilas de combustible basadas en hidrógeno y metanol funcionan de forma adecuada y ya existen aplicaciones para, por ejemplo, ordenadores portátiles. Sin embargo, cabe preguntarse si esta generación de energía es realmente sostenible. Además, es posible que al cliente no le guste transportar gas hidrógeno (incluso capturado dentro de una matriz de hidruro metálico) o metanol. Pero las pilas de combustible microbianas pueden funcionar en una gran variedad de sustratos que están fácilmente disponibles, incluso en cualquier supermercado. Los sustratos como el azúcar natural y el almidón son fáciles de almacenar, contienen más energía que cualquier otro tipo de alimento por unidad de volumen y son fáciles de dosificar, además, tienen una imagen más "ecológica" que, por ejemplo, el metano

4. JUSTIFICACIÓN Las bacterias son capaces de producir electricidad, esta es una importante función ya que reemplaza y es una opción de fuente de energía. La disminución de la contaminación ambiental constituye un reto para la humanidad, ya que gran parte se ha originado por actividades ejecutadas por el hombre. Es por ello que, el desarrollo sostenible se ha planteado para realizar un cambio integral enfocado a la naturaleza y los seres humanos, considerando el sentido de responsabilidad y perdurabilidad de los recursos para las actuales y futuras generaciones (López, 2020). Con el fin de cumplir con lo establecido, investigaciones científicas recientes se enfocan en impulsar tales objetivos, dando lugar a tecnologías amigables con el ambiente, protegiendo el suelo, aire, agua, además de brindar un beneficio social; ejemplo sobresaliente de ello son las MFCs.

5. OBJETIVOS OBJETIVOS Objetivo general: Elaborar una monografía con artículos de “electricidad producida por microbios” Objetivo específico: Recolectar información sobre las electricidad producida por microbios Buscar artículos referidos al tema de obtención de electricidad a base de microbios

6. MARCO TEORICO En la actualidad se estima que hay cerca de 6 mil millones de personas en nuestro planeta, y se espera que se supere los 9 mil millones para el 2050. A medida que la población aumenta, también sus necesidades de bienestar lo hacen. Los combustibles fósiles (petróleo, gas natural y carbón) constituyen la principal fuente de energía a nivel mundial, y han sostenido el crecimiento económico e industrial de muchos países. Sin embargo, el uso excesivo de estos combustibles, ha provocado serios problemas de contaminación ambiental, debido a la enorme cantidad de CO2 que se emite a la atmósfera causada por su combustión. Muchas investigaciones a nivel mundial, se han dedicado a desarrollar métodos alternativos para la producción de electricidad. Uno de los enfoques más nuevos y atractivos consiste en aprovechar la energía almacenada en materia orgánica, con la finalidad de producir energía limpia.

7. Oportunidades de aplicación Esta tecnología se encuentra en un proceso de investigación y desarrollo alrededor del mundo. Por ello, se averigua la forma de minimizar los costos de su construcción y operación, lo cual representa importantes limitaciones para su aplicación a gran escala. Sin embargo, algunos grupos de investigación han encontrado importantes oportunidades de uso para estas bacterías biológicas. El principal enfoque se refiere a la producción de energía. Las celdas de combustible microbianas podrían utilizarse para impulsar dispositivos que requieran baja potencia, como teléfonos celulares y computadoras portátiles, incluso algunos grupos están desarrollando robots que funcionen con desperdicios orgánicos.

8. Células de combustible microbianas en la producción de hidrógeno. Los CCM también se pueden modificar para producir hidrógeno gaseoso (H2). Eliminando oxígeno en el cátodo y agregando un pequeño voltaje a través del proceso de reactor microbiano asistido bioelectroquímicamente (BEAMR) o el biocata, proceso de electrólisis lisado. Las bacterias producen un potencial de trabajo del ánodo de ~ –0,3 V. Los protones y electrones que se producen en el ánodo pueden combinarse en el cátodo para producir H2 con sólo un potencial celular total adicional de 0,11 V. En la práctica, sin embargo, se deben poner 0,25 V o más en el circuito para producir H2, debido al sobrepotencial en el cátodo.

9. Células de combustible microbianas en el tratamiento de aguas residuales Se cree que las pilas de combustible microbianas sirven como una alternativa tecnológica viable al tratamiento convencional de aguas residuales. Los tratamientos convencionales de aguas residuales para la eliminación de contaminantes orgánicos consumen mucha energía y son costosos debido a la necesidad de aireación y eliminación del exceso de lodo generado en el proceso. Los CCM pueden recolectar electricidad a partir de la energía disponible en las aguas residuales orgánicas. “Están construidos con sistemas rentables, como cátodos de carbón activado y ánodos de escobillas de fibra de grafito” Más específicamente, las PACCM, que se construyen con una microalga inmovilizada en el cátodo, pueden contribuir generosamente a la producción de bioelectricidad, producción de biomasa y tratamiento de aguas residuales.

10. Bioremediación El CCM “no se utiliza para producir electricidad; en su lugar, se puede poner energía en el sistema para impulsar las reacciones deseadas para eliminar o degradar las sustancias químicas, como convertir el U (VI) soluble en U (IV) insoluble” (Zhang, Ahn, & Logan, 2014). Las bacterias no solo pueden donar electrones a un electrodo, sino que también pueden aceptar electrones del cátodo. Colocando los electrodos a –500 mV, Georgi & Leccese, (2013) “pudieron precipitar uranio directamente sobre un cátodo debido a la reducción bacteriana. El nitrato también se puede convertir en nitrito cuando se utilizan electrodos como donantes de electrones”.

11. Técnicas para la Recolección de la Información La conducción de la investigación para ser realizada en función a las particularidades que determinan a los estudios documentales, tiene como fin el desarrollo de un conjunto de acciones encargadas de llevar a la selección de técnicas estrechamente vinculadas con las características del estudio. Bolívar, (2015), refiere, que es “una técnica particular para aportar ayuda a los procedimientos de selección de las ideas primarias y secundarias”.

12. Tipos de células de combustible Pilas de combustible alcalinas La pila de combustible alcalina (PCA), también conocida como pila de combustible Bacon por su inventor británico, es una de las tecnologías de pila de combustible más desarrolladas, Georgi & Leccese, (2013) expone que: Los PCA utilizan electrolitos alcalinos como el hidróxido de potasio en el agua. Se sabe que son las pilas de combustible de mejor rendimiento de las pilas de combustible de hidrógeno-oxígeno convencionales que funcionan a temperaturas inferiores a 200 ° C. Las temperaturas de funcionamiento típicas rondan los 70 ° C. Emplean catalizadores de metales no nobles más baratos, como níquel y plata y pueden ofrecer una alta eficiencia eléctrica. Los PCA son ventajosos sobre otras celdas de combustible que utilizan catalizadores de metales preciosos, como la Descomposición Catalítica de Metano (DCM), de las siguientes maneras:

13. METODOLOGIA

14. ELABORACION DE CELDAS DE COMBUSTIBLES MICROBIANAS

15. Medio Ambiente

16. Fabricacion de microorganismos para generar electricidad

17. Tratamiento de aguas residuales

18. CONCLUSION La evaluación de trabajo de investigación propuesta de los 15 artículos, la mayoría dan una solución medioambientalista al usar desechos orgánicos (residuos sólidos) o microorganismos como bacterias para mitigar los contaminantes de aguas residuales del procesamiento. Es irremediable no decir acerca de la eficiencia de las celdas de combustible microbianas que segun algunos artículos lo mencionan para la producción de energía eléctrica, diseñadas a bajo costo e incluso con anodos para su utilización.

19. GRACIAS