Del compost a la energía limpia: influencia de la evolución del potencial del cátodo en la producción de hidrógeno en...

Área de la Ciencia:

• Los sistemas bioelectroquímicos microbianos son sistemas bioelectroquímicos en los que se encuentran los microbios.
• Producción de energía renovable para la producción de energía renovable.
• La biotecnología ambiental es la biotecnología ambiental.

Sus antecedentes:

• Las tecnologías bioelectroquímicas microbianas (MBTs, por sus siglas en inglés) requieren anodos de gran área de superficie para el desarrollo y rendimiento óptimos de la biofilm.
• La implementación a gran escala de reactores bioelectroquímicos (BER) para la producción de hidrógeno requiere materiales rentables.

Objetivo del estudio:

• Construir y evaluar un reactor bioelectroquímico microbiano de un litro (BER) de bajo costo para la producción de hidrógeno utilizando lixiviado de compost.
• Evaluar el rendimiento y la eficiencia energética del sistema BER en múltiples ciclos operativos.

Principales métodos:

• Se construyó un BER de un litro con fieltro de carbono como bioánodo empacado, lixiviado de compost como electrolito y un cátodo de malla de acero inoxidable.
• El reactor fue operado en ciclos por lotes (24 h) a un potencial de ánodo fijo (0,05 V vs. Ag/AgCl).
• La producción de gas, la eficiencia energética y la eficiencia coulombina fueron monitoreadas durante ocho ciclos operativos.

Principales resultados:

• El BER logró una tasa máxima de producción de gas de 7.38 m3 de gas m−3 reactor empacado d−1.1.
• La eficiencia energética superó el 100%, con eficiencias promedio de energía, cátodo y coulombos de 124±64%, 118±56% y 120±61%, respectivamente.
• El rendimiento de gas fue comparable al rango superior informado para las células de electrólisis microbiana.

Conclusiones:

• El lixiviado de compost es un medio viable y sostenible para la producción de hidrógeno en BERs.
• El sistema BER desarrollado ofrece una alternativa rentable para la generación de hidrógeno renovable.
• Se propuso una estrategia de monitoreo para el seguimiento de la eficiencia energética BER.