PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD EMPLEANDO Acidithiobacillus ferrooxidans A PARTIR DE IONES TIOSULFATO Y FÉRRICO

1. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD EMPLEANDO Acidithiobacillus ferrooxidans A PARTIR DE IONES TIOSULFATO Y FÉRRICO Sandro Jibajaa,Vanessa Oyolaa, Arturo Berastaina, Daniel Ramosa, Elisa Roncala, Juan Carlos Medinaa, Graciela Untiverosa, Patricia Sheena y Jasmín Hurtadoa* BIOTECNOLOGÍA Presentado por: Manzano Laura, Juan José Enriquez Chambi, Briana Liseth Manzano Laura, Juan José Fiño Laquihuanaco, Yadira Docente: Dr. Soto Gonsales, Hebert Hernan Noviembre, 2024

2. PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD EMPLEANDO ACIDITHIOBACILLUS FERROOXIDANS A PARTIR DE IONES TIOSULFATO Y FÉRRICO Monitoreo químico de la CME y CE Resultados y discusiones PARTE EXPERIMENTAL INTRODUCCIÓN El crecimiento poblacional y la disminución de energía convencional han impulsado tecnologías como las Celdas Microbianas de Electricidad (CME), que generan energía a partir de reacciones biológicas usando microorganismos electrógenos para transformar sustratos en electricidad. Se realizo un analisis cualitativo (metodologia escrita por alexeiev V. y Vogel) para cuantificar el cambio quimico de ion tiosulfato por el metodo 45000 SO4-2 - C 1. Microorganismo, medios de crecimiento e identificación molecular Microorganismo Medios de Crecimiento Identificación molecular NCBI NR_074193.1 Monitoreo electroquímico y analisis de la produccion en CME Acidithiobacillus ferrooxidans LB151 ADN Genómico: Obtenido tras centrifugación y método de fenol-cloroformo. Amplificación : Gen 16S rRNA fue amplificado utilizando los primeros 8F y 1492R. Secuenciamiento : Macrogen© USA. Evaluación de Resultados : BLASTn (NCBI). Líquido : Tk/Tio-Et5, pH 3,5, incubación a 28°C, 7-30 días, anaerobiosis. Sólido : FeO6 para caracterización de colonias. Voltametría cíclica Se realizo de mediciones de voltaje en la CME con el vultimetro fluke 289 FORMULA: I = V * R -1 DP= (V- Gen)2/R*A Los efluentes mineros ácidos contienen compuestos como tiosulfato y tetrationato. Aunque las CME suelen estudiarse con sustratos orgánicos y pH neutro, su aplicación con compuestos inorgánicos en condiciones ácidas sigue poco explorada. Sin bacterias: Picos poco definidos de reducción de tiosulfato y férrico Con bacterias: se observó reducción marcada del tiosulfato y, posteriormente, oxidación del ion férrico a ferroso Para el calculo Coulombs recuperados se utilizo el MatLab 8.0 : TOTAL DE ENERGÍA GENERADA POR LAS BACTERIA = 2. Pruebas en Celda Microbiana de Producción de Electricidad (CME) CONSTRUCCIÓN DE CME : Material: Acrílico, 10 mL para ánodo y cátodo. Membrana: Nafion 117, activada por inmersión en H₂O destilada, H₂O₂ y H₂SO₄. Se determino la intensidad de la corriente en función del tiempo Cronoamperometría INÓCULO Y MEDIO : Cultivo centrifugado, lavado con agua ácida estéril, suspendido en medio para ánodo. Anolito : Solución de tiosulfato (pH 3,5). Catolito : Solución férrica (pH 3,6). Este estudio analizó el uso de Acidithiobacillus ferrooxidans en CME, empleando tiosulfato como donador de electrones en pH <3, para producir electricidad y tratar efluentes mineros. Electrodos : Fieltro de grafito (1x1 cm), limpiado con H₂SO₄. Operación : Anaerobiosis generada con N₂ y CO₂. Monitoreo eléctrico: Multímetro Fluke 289 conectado a una resistencia de 5,6 KΩ. Monitoreo electroquimico en celda electrolitica de Acidithiobacillus ferrooxidans DATOS: Voltametria(n tabulados en el software Origin Pro 2017) - cronoamperometría Voltametría cíclica: se ubicaron los picos de corriente de oxidación y reducción del sustrato. Cronoamperometría: se realizó un análisis cualitativo de la producción de corriente en un periodo de 12 horas. A. ferrooxidans LB151 es capaz de generar electricidad al transferir electrones en condiciones ácidas mediante el uso de tiosulfato como donador de electrones (ánodo) e ion férrico como aceptor (cátodo). 3. Pruebas en Celda Electrolítica (CE) CRONOAMPEROMETRIA : TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS Condiciones: 440mV con potenciostato durante 12 horas. Control: Medio sin inóculo. MEDIO (SUSTRATO) : Tiosulfato, férrico, sulfato de amonio, sulfato de magnesio, fosfato de potasio, TSB y elementos traza. Anaerobiosis, pH 3,5. 1. . VOLTAMETRIA CÍCLICA : Celda con tres electrodos: Referencia (Ag/AgCl), trabajo y contraelectrodo (grafito). Condiciones: Potencial de -1V a 1V, velocidad de barrido 100mV/s. Control: Sustrato sin inóculo. CONCLUSIÓN Acidithiobacillus ferrooxidans LB151 genera electricidad en condiciones ácidas con tiosulfato y férrico en celdas microbianas y electrolíticas. Se sugiere profundizar en su impacto electroquímico en procesos biohidrometalúrgicos.