MICROBIAL FUEL CELLS

Segunda entrega Expoandes

Maria Paula Leon 201415103
Juan Sebastian Lopez 201412529
Rafael Cruz 201212004
Daniel Ibanez 201314298
Dalila Hurtado 201414133

ABFALLENERGIE

CONTEXTO:
Bogotá produce cerca de 4000 toneladas de basura diaria, aumentando la necesidad de la ciudad de manejar de una manera adecuada los residuos sólidos y las sustancias que estos producen. Comparando lahistoria de la recolección y tratamiento de desechos en Bogotá se pueden ver los problemas y la negligencia que se ha tenido. Previo a la década de los años 80, no se había tenido en cuenta los daños a la salud que pueden traer consigo los vertederos abiertos a la poblaciones cercanas (Greenpeace, 2008). Estos vertederos tampoco tenían una buena administración y planeación, lo que produjo un colapsode basuras en toda la ciudad. El vertedero el Cortijo se colmó de basuras, mientras que la población cercana al vertedero de Gibraltar se unió en contra de continuar llevando los residuos a esta zona (El Tiempo, 1997).

Esta problemática llevo a la ciudad a comprar 120 hectáreas de terreno para disponer el relleno sanitario de Doña Juana (Ardila, L., 2010). Aunque este relleno le permitió a laciudad incorporar tecnologías que estaban ya disponibles en otros países, no tuvo en cuenta el movimiento de gases y líquidos lixiviados que se producen por la descomposición de la materia orgánica (Espinosa, A., Gonzales, A.). Esto causo que en septiembre de 1997 se genere el deslizamiento de entre 600 mil y 1 millón de toneladas al cauce río Tunjuelito, afectando a las localidades del sur ysur-occidente de Bogotá (Palacios, C.A., Giraldo, E.).

Debido a la emergencia sanitaria de Doña Juana, la alcaldía decretó un sistema de tratamiento de lixiviados en el DECRETO 859 DE 1998 (Anexo 1) y en el 2005 se actualizo a un nivel nacional mediante el DECRETO 0838 (Anexo 2). Posteriormente se crearon nueve nuevas zonas para disponer los desechos, incluyendo una zona para residuos hospitalariosy una para los desechos de la planta de tratamiento del Salitre. Actualmente, Doña Juana es administrada por CGR (Centro de gerencia de residuos). Aquí, se recolecta el biogás para generar alrededor 350 kilovatios usados en la planta de tratamiento de lixiviados y con la industria ladrillera de la zona (El Tiempo, 2012).

Nuestro proyecto tiene como objetivo producir energía de manera eficientey con materiales de bajo costos, que se complemente con el biogás. Estos dos procesos pueden hacer del relleno sanitario de Doña Juana una fuente limpia de energía, dándole uso al metano y a los lixiviados de los generados por los desechos.


PROYECTOS CONSULTADOS:
Proyecto 1
Uso de lixiviados para generar electricidad de celdas de combustible microbianas.
Este proyecto tiene comopropósito observar como los microorganismos catalizan la transferencia de electrones que se liberan de la oxidación de compuestos orgánicos en un electrodo. Primero se llenó una cámara anódica con lixiviados y cámaras catódicas con KH2PO4, una solución búfer, y fueron separadas de la cámara anódica mediante una membrana de intercambio de protones. Luego de este proceso los hallazgos del estudio mostraronque los microorganismos presentes en lixiviados son electroquímicamente activos por lo que pueden ser una fuente eficaz de bioelectricidad. Los estudios indicaron que los microorganismos productores de electricidad se encuentran suspendidos en los ánodos del grafito.

Materiales y métodos:
Se utilizaron dos compartimientos hechos en acrílico transparente, donde el cátodo y el ánodo fueronhechos de un plato de grafito. Luego de limpiar y desinfectar los electrodos, las tapas de las celdas y las cámaras, se utilizó una membrana de intercambio de protones, necesaria para completar el circuito eléctrico. Para la configuración de las celdas, se separaron el ánodo y el cátodo en 2 compartimientos que se unieron con acero inoxidable. El siguiente paso en el procedimiento fue llenar el...