NUESTRO PROYECTO

EXTRACCIÓN DE ENERGÍA PRODUCIDA POR LA BACTERIA GEOBACTER SULFURREDUCENS

La Geobacter Sulfurreducens son un genero de proteo bacterias. Son bacterias anaeróbicas que tienen capacidades que las hacen útiles en biorremediación.
La bacteria conduce la electricidad de manera muy eficaz a través de filamentos conductores. En el presente trabajo expone una familia de bacterias denominadas Geobacter que tienen la capacidad de producir energía eléctrica como fuente renovable en una celda combustible microbiana.

Estas bacterias pueden oxidar totalmente compuestos orgánicos empleando diferentes elementos o sustancias como aceptores de electrones. El trabajo aborda características principales de la bacteria, como los mecanismos utilizados para aprovechar la electricidad que genera en aproximación sobre el sistema requerido para convertirla en una fuente de energía renovable competitiva. Los resultados muestran un análisis comparativo de fuentes de energía convencionales y no convencionales con respecto a la familia de bacterias Geobacter.

Originalmente la bacteria fue asociada con la capacidad de producir magnetita (imán natural) en los ambientes sedimentarios terrestres, prosiguió el descubrimiento con: La facultad de respirar uranio novicio para el medio ambiente y convertirlo en u elemento neutro; la biodegradación anaerobica de compuestos aromáticos derivados del petroleo; la respiración de ácidos humicos en ambientes naturales; la capacidad de generar electricidad empleando materia orgánica y la identificación de nano-cables conductores.

La bacteria del genero Geobacter tiene la capacidad de transferir electrones a moléculas como el Fe (lll) y Mn (lV), óxidos de nitrógeno, sustancia de alto peso molecular, formadas por la degradación química y biológica de restos de plantas y de animales. Además permite la transferencia de electrones de forma directa a los electrones, generando pequeñas corrientes eléctricas, este ciclo natural de la materia orgánica y de os metales en los sedimentos acuáticos y subsuelos, en la bioremediacion de compuestos orgánicos y en el metal contaminante presente en ambientes subterráneas.


OBJETIVOS

Específicos:

• Producir biogás a partir de residuos sólidos putresable.
• Producir electricidad a partir de ácidos orgánicos generados en un reactor anaerobio mediante el uso de una celda de combustible microbiana.

General:

• Producir energía (eléctrica y metano) utilizando un reactor anaerobio y celda de combustible microbiana.

METODOLOGÍA

Se utilizara la especie Geobacter Sulfurreducens debido a su alta capacidad para mineralizar completamente compuestos orgánicos (ácido acético, ácido láctico, ácido fumárico, ácidos húmicos, etc), con un 90%  de recuperación de los electrones disponibles en estos compuestos.

Las células microbianas se cultivaran utilizando técnicas de Hungate modificadas (Domínguez-Benetton, 2007) para el cultivo de anaerobios. Para los cultivos semilla, se utilizará el medio NBAF (Coppi et al, 2001), con la modificación de que la única fuente de carbono fue acetato de sodio.

En las CCM, se utilizó el mismo medio sin la adición de Fumarato ni Cirato férrico, con la finalidad de que las bacterias utilizaran el ánodo de grafito como único receptor de electrones. Se medirán y controlaran: la concentración de ácidos orgánicos disueltos, el PH, la temperatura, la agitación, la concentración microbiana en estado libre, los tiempos de retención, el potencial redox, las demandas bioquímicas de oxígeno, la concentración de productos contaminantes del cátodo (como CO2) y la evolución microbiana para cada CCM (Dominguez-Benetton, 2007).



CONDICIONES OPERACIONALES PARA LA BIOELECTROGENESIS 

El diseño de la celda de combustible microbiana que se acoplara al sistema de biodegradación de ReSOP que son dos cámaras concéntricas que permite el flujo continúo de influente.

Se llevara a cabo un control de las concentraciones de combustible en la CCM (ácido acético proveniente de los lixiviados de residuos sólidos). Se utilizaran membranas intercambiadoras de protones de Nafion (Zhuwei et al, 2007).

Como material anódico se utilizara grafito modificado con polianilina (Dominguez-Benetton, 2008). Como material catódico se utilizara electrodos de alambre de platino (Schroder et al, 2003; Logan et al, 2006; Zhuwei et al, 2007).