Monografía: Producción de electricidad por microorganismos

Producción de electricidad por
microorganismos
Resumen

En los últimos años se ha buscado maneras alternativas de generar energía, buscando de alguna forma
disminuir la contaminación que generan los combustibles fósiles. La aparición de sistemas conformados por
microorganismos productores de electricidad ha permitido el desarrollo de una nueva forma de obtener
energía de una fuenteinagotable [1].

Introducción

La electricidad es un fenómeno físico que se manifiesta naturalmente en rayos, sistema nervioso, etc,
A su vez se le llama electricidad a la rama de la ciencia que la estudia. El origen de esta son las cargas
eléctricas, estáticas o en movimiento, y su interacción. Hay solo dos tipos de cargas eléctricas, las positivas y
las negativas. Todo objeto cuyo número deelectrones sea distinto al de protones tiene carga eléctrica; si tiene
mayor número de electrones que de protones la carga es negativa, en manera opuesta es la carga positiva[2].

La generación de energía eléctrica consiste en trasformar alguna clase de energía química, mecánica,
térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica[3]. Se denomina energía eléctrica a la forma
de energía queresulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite
establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor
eléctrico[4].

Últimamente con el uso indiscriminado de combustibles fósiles se ha buscado maneras alternativas de
generar energía renovable[5], para a su vez disminuir el efecto invernadero, que se generapor la emisión de
bióxido de carbono, un potente gas invernadero que contribuye con el calentamiento global y con la
contaminación[6]. El avance en los últimos tiempos sobre el estudio de los microorganismos llevó al
descubrimiento de bacterias capaces de convertir energía química en energía eléctrica.

Cuerpo
Normalmente

la conversión de energía química a energía eléctrica se realiza endispositivos

electroquímicos denominados células o pilas de combustible. Una célula o pila de combustible, es un
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dispositivo cuya finalidad es la obtención de energía eléctrica. Presenta dos cámaras separadas, físicamente o
mediante una membrana semipermeable: en una se aloja un electrodo (ánodo) sumergido en una solución
química, y en el otro un segundo electrodo (cátodo) tambiéndentro de la solución química. En el primero se
lleva a cabo la oxidación de ciertas fuentes de combustible, y en el segundo se produce la reducción de un
aceptor de electrones que se encuentra en la solución. Estos dos electrodos están conectados por un circuito
externo por el que viajan los electrones, del ánodo al cátodo[6].
Una variante reciente es la célula de combustible microbiana (MFC). LaMFC se echa a andar con las
bacterias que crecen como biopelícula sobre una superficie conductora sólida, que sirve como electrodo en un
baño de desperdicio orgánico. Los microorganismos oxidan los contaminantes orgánicos y producen energía
eléctrica[6] al transferir los electrones a un electrodo (ánodo), que está conectado a un cátodo a través de un
material conductor que contiene unaresistencia. La cámara que alberga estos electrodos, la anódica (que
suele ser anaeróbica, ya que el proceso de transferencia de electrones lo suelen hacer bacterias que respiran
sustancias diferentes al oxígeno) y la catódica, están comunicadas por una membrana de intercambio
catiónico que permite el paso de protones. De esta forma, los protones generados en la oxidación de la
materia orgánica secombinan con el oxígeno y con los electrones que llegan al cátodo para formar agua [5].
Este proceso se discute en diferentes publicaciones como puede ser “Microbial Fuel Cells: novel biotechnology
for energy generation”[7].
Las diferentes familias de bacterias utilizadas en la MFC dependerá de varios factores como la
naturaleza del inóculo, del combustible y del tipo de MFC utilizada....