Microbian Fuel Cells

Universidad Autónoma de Guadalajara


Introducción a la biotecnología
Celdas de Combustible Microbianas
(Biotecnología ambiental)














Doc. Juan Villafana Rojas
Rafael Ortiz de Montellano Pérez
Manuel Fonseca Tejeda
K`ay Benavides Morón
Carlos Alberto Pineda







Objetivos

Objetivo General

-Diseñar un proceso biotecnológico para el tratamientode aguas residuales sanitarias.
Objetivos Específicos
-Utilizar bacterias en un prototipo de celdas microbianas (MFC).

-Disminuir la DQO del efluente mediante la oxidación de la materia orgánica disuelta mediado
por bacterias

-Suministrar energía producida por las (MFC) a empresas u hogares.

Justificación
La contaminación ha sido dividida en tres grandes ramas. La Contaminaciónatmosférica, contaminación del agua y contaminación del suelo.
Como todos sabemos el agua es esencial para la vida. Sin el agua los seres vivos no podríamos existir. Pero el ser humano se ha empeñado en contaminarla. Esto sumado al calentamiento global que es consecuencia de la contaminación atmosférica; hizo pensar a los científicos en algo brillante.
En cierta manera uno de los factoresprincipales que intervienen en la contaminación atmosférica es la producción de energía eléctrica mediante la combustión de carbón; de hecho, el 80% de la energía eléctrica consumida en la ciudad de las Vegas se obtiene de a través de este proceso, por decir solo uno de tantos ejemplos ;¡malo!, considerando que durante la noche es el punto mas luminoso de la tierra e incluso es visible desde el espacio, esto nos da una idea de la gran cantidad de carbón que se consume y de las grandes cantidades de CO2 que se producen en su combustión.
Los científicos pues, descubrieron tras muchos años de investigación, que a través de celdas microbianas se puede obtener energía eléctrica de agua contaminada, esto aminora en gran medida la contaminación del agua, además de que ayudaría a producir energíaeléctrica, trayendo consecuentemente una disminución en la contaminación del aire, reduciendo el calentamiento global.
Es por eso que en el siguiente trabajo de investigación se pretende enfatizar la importancia de las celdas microbianas.





Marco Teórico
Antecedentes

Las aguas servidas están formadas por un 99% de agua y un 1% de sólidos en suspensión y solución. Estos sólidos puedenclasificarse en orgánicos e inorgánicos.
Los sólidos inorgánicos están formados principalmente por nitrógeno, fósforo, cloruros, sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y algunas sustancias tóxicas como arsénico, cianuro, cadmio, cromo, cobre, mercurio, plomo y zinc. Los sólidos orgánicos se pueden clasificar en nitrogenados y no nitrogenados. Los nitrogenados, es decir, los que contienen nitrógeno ensu molécula, son proteínas, ureas, aminas y aminoácidos. Los no nitrogenados son principalmente celulosa, grasas y jabones. Una de las razones más importantes para tratar las aguas residuales o servidas es la eliminación de todos los agentes patógenos de origen humano presentes en las excretas con el propósito de cortar el ciclo epidemiológico de transmisión. Estos son, entre otros:

•Coliformes totales
• Coliformes fecales
• Salmonellas
• Virus
Vertido de sustancias orgánicas degradables: producen una disminución del oxígeno disuelto, ya que los microorganismos que degradan la materia orgánica consumen oxígeno para su oxidación. Si la demanda de oxígeno es superior a la aireación por disolución de oxígeno atmosférico, se puede llegar a un ciclo anaerobio: se consume oxígenocombinado en lugar de molecular, creándose un ambiente reductor, con la aparición de amoníaco, nitrógeno y ácido sulfhídrico, y la reducción de sulfatos a sulfuros; el agua se torna oscura, de olor desagradable y con gérmenes patógenos
Por lo mismo los animales que viven en ecosistemas de aguas o ríos, empiezan a morir porque el nivel de oxigeno en el agua empieza a ser consumido por las bacterias,...