Producción de energía renovable gracias a los microbios de las aguas residuales

Producción de energía renovable gracias a los microbios de las aguas residuales

Este artículo tiene como objetivo describir un sistema novedoso de producción de energía que se va a implantar en la ciudad de Valladolid, dentro de la convocatoria 2019 de Subvenciones para Proyectos de Fomento de Economía Circular y Ecoinnovación en el municipio vallisoletano. Consiste en la utilización de pilas de combustible microbiano (MFCs) para conseguir la alimentación de pequeños dispositivos eléctricos de bajo consumo, a través de los microorganismos presentes en las aguas residuales. En la entrada anterior de nuestro blog, que os recomendamos ver aquí, ya dimos algunas pinceladas.

De esta forma se consigue por un la lado, proporcionar energía renovable a sensores situados en lugares inaccesibles, y por el otro, monitorizar la medición de parámetros de las aguas residuales a tiempo real.

 

¿Qué son y como funcionan las MFCs?

Las MFC son dispositivos bioelectroquímicos, que convierten la energía química, generada por los microbios de las aguas residuales, en energía eléctrica. Están formadas por un ánodo y cátodo, separados por un membrana. Cuando las aguas residuales llegan al ánodo se produce una reacción de oxidación de la materia orgánica en la que se va a generar electrones, protones y CO2. Los electrones son captados por el electrodo y transferidos por un circuito externo, provisto de una resistencia, donde se genera la energía. Los protones pasarán por la membrana de intercambio hasta el cátodo, donde al juntarse con el oxígeno del aire formarán agua depurada.

MFC

MFC

Esquema de una pila de combustible microbiana. Fuente: Science Direct.

Tipos y usos de las MFCs

Las MFsC son una tecnología experimental, en la que se han diseñados múltiples prototipos, que se pueden dividir en dos grades grupos:

  • MFCs de doble cámara.
  • MFCs de una cámara (anódica) y cátodo al aire.

Todos los modelos se están experimentando con el objetivo de conseguir resultados prometedores en varios ámbitos, como son: la generación de energía renovable, biorrecuperación y tratamiento de aguas residuales, etc.


Microbial Fuel Cell de doble cámara en forma de H (izq) y de una cámara y cátodo al aire (dcha).

¿Cómo se van a utilizar?

Las MFCs en la ciudad de Valladolid van a ser utilizadas (si todo sigue según lo previsto) en la red de aguas residuales, donde hasta el momento era difícil colocar dispositivos eléctricos, al ser sitios de difícil acceso y de complicado funcionamiento para otro tipo de energías renovables como son la solar o la eólica.

Tras el proceso previo de investigación en un laboratorio, se diseñará un modelo de MFC que se adapte a las condiciones de la red de alcantarillado. Será un dispositivo flotante de ánodo sumergido y cátodo al aire, alimentado por el flujo continuo de aguas residuales. A cada MFC se incorporará una placa de hardware libre Arduino y sensores para medir: la temperatura, el pH y la turbidez, cuya información será procesada automáticamente y enviada por vía telemática hasta su destinatario.

Esperamos en los próximos meses, haceros partícipes de la difusión del avance de este para nosotros, importante proyecto. Síguenos en nuestras redes sociales

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