Evaluación del desempeño de celdas de combustible microbianas de sedimentos marinos de cinco puntos de la zona costera de Yucatán [recurso electrónico] / Ana Rosa Maciel Carmona

Tesis (Maestría en Ciencias en Energía Renovable) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2010.

En el presente trabajo se evaluaron cinco sedimentos marinos provenientes de la Península de Yucatán para ser utilizados como sustrato en una Celda de Combustible Microbiana de Sedimentos (CCMS). Los sedimentos marinos evaluados fueron: Progreso, Telchac, Dzilam de Bravo, Sisal y Celestún. Presentando un porcentaje de SV de 2.62, 3.20, 2.29, 3.54 y 2.02 respectivamente. Las CCMS fueron evaluadas a nivel laboratorio con la finalidad de observar el potencial de esta tecnología para generación de electricidad y remoción de materia orgánica de los sedimentos. La configuración de las CCMS fue de una sola cámara, sin la utilización de una membrana de intercambio protónico debido a que las condiciones anaerobias requeridas por los microorganismos en el compartimiento del ánodo se logran al estar enterrado en los sedimentos. Las CCMS Dzilam de Bravo y Telchac generaron densidades de potencia de 9.92 mW/m2 y 17.30 mW/m2 respectivamente durante la Fase 1. Estos resultados demostraron que los sedimentos Dzilam de Bravo y Telchac tienen potencial de ser usados como sustrato para generar energía, inclusive los resultados mostrados son mejores a valores reportados por otros investigadores. Al mismo tiempo se observó una disminución de la materia orgánica y de los sólidos volátiles en los sedimentos marinos y en el agua de mar. Durante la Fase 2 se observó que el área catódica afectó la generación de potencia de las CCMS tanto en Telchac como Dzilam de Bravo se observó un aumento en las mismas con un área catódica de 6 cm2. Las densidades de potencia generadas fueron de 35.73 mW/m2 para Dzilam de Bravo y de 132.61 mW/m2 para Telchac. Durante la Fase 3 se observó que la distancia entre ánodo y cátodo óptima fue la de 5 cm generándose una potencia de salida de 94.59 mW/m2 al utilizar el sedimento de Telchac. Mediante un análisis estadístico tipo ANOVA se mostró que no existieron diferencias significativas en los sedimentos y agua de mar antes y después del tiempo de operación de las CCMS. Por medio de microscopía electrónica de barrido (SEM por sus siglas en inglés) se observó la presencia de biopelículas en la superficie de los electrodos de tela de carbón, utilizados en las CCMS con sedimento proveniente de Telchac.