Utilización de la Spirulina platensis (Arthrospira) para la producción de energía mediante celda de combustión con aguas residuales domésticas como sustrato
La demanda de servicios energéticos está aumentando de forma considerable, siendo los combustibles fósiles e hidroeléctricos las fuentes más utilizadas y las que genera mayores impactos ambientales, por ello como alternativa de sostenibilidad en este proyecto se plantea la utilización de Spirulina p...
- Autores:
-
Peñaloza Casanova, Carlos Antonio
Eugenio Barroso, Jeffer Sneider
- Tipo de recurso:
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- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
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- Repositorio UNAB
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- Acceso en línea:
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La demanda de servicios energéticos está aumentando de forma considerable, siendo los combustibles fósiles e hidroeléctricos las fuentes más utilizadas y las que genera mayores impactos ambientales, por ello como alternativa de sostenibilidad en este proyecto se plantea la utilización de Spirulina platensis para la producción de energía mediante una celda de combustión con aguas residuales domesticas como su sustrato. Los usos reportados de Spirulina platensis actualmente están en el área de medicina y nutrición, sin embargo, para éste proyecto se utilizó como fuente de energía renovable, ya que, al realizar la fotosíntesis y degradación de la materia orgánica, se genera electrones, los cuales serán aprovechados para generar energía. Se realizó el cultivo de la cianobacteria de forma exitosa en medio de cultivo Zarrouk, se realizó la adaptación de la cianobacteria en el agua residual que provenía de la quebrada la Iglesia obtenido los mejores resultados en el reactor que contenía 90% de agua residual y 10% de inoculo de la cianobacterias. Se realizó un modelo de celda de combustión microbiana, teniendo de cuenta las reacciones de oxidación y reducción que posiblemente pueden llegar a ocurrir y conducción de electrones en el sistema. En la puesta en marcha de la celda de combustión microbiana se medirá la energía producida en términos de resistencia interna, densidad de potencia y eficiencia coulombica y la cantidad de biogás emitida. |
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[1] Du, Z., H. Li y T. Gu, (2007). A state of the art review on microbial fuel cells: A promising technology for wastewater treatment and bioenergy, Biotechnology Advances: 25 (5), 464-482. [2] Figueredo, F., Olaya, A. y Cortón, E. (2014) Celdas de combustión basadas en el metabolismo fotosintético. QuimicaViva, 3, Buenos Aires, Argentina. [3] Luo, Y., R. Zhang, G. Liu, J. Li, M. Li y C. Zhang (2010), Electricity generation from indole and microbial community analysis in the microbial fuel cell, Journal of Hazardous Materials: 176 (1-3), 759-764. [4] Rabaey K, Verstraete W., (2005), Microbial fuel cells: novel biotechnology for energy generation. Trends Biotechnol. 23: 291-298. [5] Ramírez, L. y Olveral, R., (2006), Uso tradicional y actual de Spirulina spp. Interciencia, Caracas, Venezuela. [6] Spectroquant, Merck. (s.f.). Merck. Obtenido de Test en cubetas DQO, metodo fotométrico 25-1500 mg/l, 114541: http://www.merckmillipore.com/CO/es/product/CODCell- Test,MDA_CHEM-114541 [7] Spectroquant, Merck. (s.f.). Merck. Obtenido de Test en cubetas Nitrógeno total, Método fotométrico, DMP 10-150 mg/l N. 114763:http://www.merckmillipore.com/CO/es/product/Ni trogen-total-Cell-Test,MDA_CHEM-114763 [8] Spectroquant, Merck. (s.f.). Merck. Obtenido de Test fosfatos, Método fotométrico, PMB 0.0025 - 5.00 mg/L PO4-P. 114848:http://www.merckmillipore.com/CO/es/product/P h osphate-Test,MDA_CHEM-114848 [9] Spectroquant, Merck. (s.f.). Merck. Obtenido de Test potasio, Método: reflectometrico 1.0 -25.0 mg/l K: http://www.merckmillipore.com/CO/es/product/Potassium - Test,MDA_CHEM-117945 [10] Tomaselli, L., (2002). Spirulina platensis (Arthrospira): Physiology, Cell-biology and Biotechnology. Taylor & Francis. USA. 1-2. |
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Peñaloza, C. A. & Eugenio, J. S. (2018). Utilización de la Spirulina platensis (Arthrospira) para la producción de energía mediante celda de combustión con aguas residuales domésticas como sustrato. Recuperado de: http://hdl.handle.net/20.500.12749/21950 |
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Los usos reportados de Spirulina platensis actualmente están en el área de medicina y nutrición, sin embargo, para éste proyecto se utilizó como fuente de energía renovable, ya que, al realizar la fotosíntesis y degradación de la materia orgánica, se genera electrones, los cuales serán aprovechados para generar energía. Se realizó el cultivo de la cianobacteria de forma exitosa en medio de cultivo Zarrouk, se realizó la adaptación de la cianobacteria en el agua residual que provenía de la quebrada la Iglesia obtenido los mejores resultados en el reactor que contenía 90% de agua residual y 10% de inoculo de la cianobacterias. Se realizó un modelo de celda de combustión microbiana, teniendo de cuenta las reacciones de oxidación y reducción que posiblemente pueden llegar a ocurrir y conducción de electrones en el sistema. En la puesta en marcha de la celda de combustión microbiana se medirá la energía producida en términos de resistencia interna, densidad de potencia y eficiencia coulombica y la cantidad de biogás emitida.The demand for energy services is increasing considerably, with fossil and hydroelectric fuels being the most used sources and those that generate the greatest environmental impacts. Therefore, as an alternative to sustainability in this project, the use of Spirulina platensis for the production of energy is proposed by a combustion cell with domestic wastewater as its substrate. The reported uses of Spirulina platensis are currently in the area of medicine and nutrition, however, for this project will be used as a source of renewable energy, since, when performing photosynthesis and degradation of organic matter, generates electrons, generates electrons, which will be used to generate energy. The culture of the cyanobacterium was successfully performed in Zarrouk culture medium, the adaptation of the cyanobacterium in the residual water that came from the stream was obtained the Church obtained the best results in the reactor that contained 90% of residual water and 10 % inoculum of the cyanobacteria. A microbial combustion cell model was made, taking into account the oxidation and reduction reactions that may possibly occur and conduction of electrons in the system. In the start-up of the microbial combustion cell, the energy produced will be measured in terms of internal resistance, power density and coulombic efficiency and the amount of biogas emitted.Modalidad Presencialapplication/pdfspaGeneración Creativa : Encuentro de Semilleros de Investigación UNABhttp://hdl.handle.net/20.500.12749/14242[1] Du, Z., H. Li y T. Gu, (2007). A state of the art review on microbial fuel cells: A promising technology for wastewater treatment and bioenergy, Biotechnology Advances: 25 (5), 464-482.[2] Figueredo, F., Olaya, A. y Cortón, E. (2014) Celdas de combustión basadas en el metabolismo fotosintético. QuimicaViva, 3, Buenos Aires, Argentina.[3] Luo, Y., R. Zhang, G. Liu, J. Li, M. Li y C. Zhang (2010), Electricity generation from indole and microbial community analysis in the microbial fuel cell, Journal of Hazardous Materials: 176 (1-3), 759-764.[4] Rabaey K, Verstraete W., (2005), Microbial fuel cells: novel biotechnology for energy generation. Trends Biotechnol. 23: 291-298.[5] Ramírez, L. y Olveral, R., (2006), Uso tradicional y actual de Spirulina spp. Interciencia, Caracas, Venezuela.[6] Spectroquant, Merck. (s.f.). Merck. Obtenido de Test en cubetas DQO, metodo fotométrico 25-1500 mg/l, 114541: http://www.merckmillipore.com/CO/es/product/CODCell- Test,MDA_CHEM-114541[7] Spectroquant, Merck. (s.f.). Merck. Obtenido de Test en cubetas Nitrógeno total, Método fotométrico, DMP 10-150 mg/l N. 114763:http://www.merckmillipore.com/CO/es/product/Ni trogen-total-Cell-Test,MDA_CHEM-114763[8] Spectroquant, Merck. (s.f.). Merck. Obtenido de Test fosfatos, Método fotométrico, PMB 0.0025 - 5.00 mg/L PO4-P. 114848:http://www.merckmillipore.com/CO/es/product/P h osphate-Test,MDA_CHEM-114848[9] Spectroquant, Merck. (s.f.). Merck. Obtenido de Test potasio, Método: reflectometrico 1.0 -25.0 mg/l K: http://www.merckmillipore.com/CO/es/product/Potassium - Test,MDA_CHEM-117945[10] Tomaselli, L., (2002). Spirulina platensis (Arthrospira): Physiology, Cell-biology and Biotechnology. Taylor & Francis. USA. 1-2.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Peñaloza, C. A. & Eugenio, J. S. (2018). Utilización de la Spirulina platensis (Arthrospira) para la producción de energía mediante celda de combustión con aguas residuales domésticas como sustrato. Recuperado de: http://hdl.handle.net/20.500.12749/21950Utilización de la Spirulina platensis (Arthrospira) para la producción de energía mediante celda de combustión con aguas residuales domésticas como sustratoUse of Spirulina platensis (Arthrospira) for energy production through combustion cell with domestic wastewater as a substrateConferenceinfo:eu-repo/semantics/conferenceProceedingsMemoria de eventoshttp://purl.org/coar/resource_type/c_f744info:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/EC_ACUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería MecatrónicaSistema de Investigación SIUNABBiotechnologyAtmosphereSpirulina platensisInvestigationSewage waterCombustion cellSubstratumCoulombic efficiencyBiotecnologíaAmbienteSpirulina platensisInvestigaciónAguas residualesCelda de combustiónSustratoEficiencia coulómbicaORIGINAL2018_Articulo_Eugenio_Barroso_Jeffer_Sneider.pdf2018_Articulo_Eugenio_Barroso_Jeffer_Sneider.pdfArtículoapplication/pdf244743https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/21950/1/2018_Articulo_Eugenio_Barroso_Jeffer_Sneider.pdf34892e6f0b68ac296b94b625709683bdMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8829https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/21950/2/license.txt3755c0cfdb77e29f2b9125d7a45dd316MD52open accessTHUMBNAIL2018_Articulo_Eugenio_Barroso_Jeffer_Sneider.pdf.jpg2018_Articulo_Eugenio_Barroso_Jeffer_Sneider.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg10276https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/21950/3/2018_Articulo_Eugenio_Barroso_Jeffer_Sneider.pdf.jpg8ca84d3118e90e6dd671ca3a0d7ac4b7MD53open access20.500.12749/21950oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/219502023-09-19 22:00:25.927open accessRepositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.coRUwoTE9TKSBBVVRPUihFUyksIG1hbmlmaWVzdGEobWFuaWZlc3RhbW9zKSBxdWUgbGEgb2JyYSBvYmpldG8gZGUgbGEgcHJlc2VudGUgYXV0b3JpemFjacOzbiBlcyBvcmlnaW5hbCB5IGxhIHJlYWxpesOzIHNpbiB2aW9sYXIgbyB1c3VycGFyIGRlcmVjaG9zIGRlIGF1dG9yIGRlIHRlcmNlcm9zLCBwb3IgbG8gdGFudG8sIGxhIG9icmEgZXMgZGUgZXhjbHVzaXZhIGF1dG9yw61hIHkgdGllbmUgbGEgdGl0dWxhcmlkYWQgc29icmUgbGEgbWlzbWEuCgpFbiBjYXNvIGRlIHByZXNlbnRhcnNlIGN1YWxxdWllciByZWNsYW1hY2nDs24gbyBhY2Npw7NuIHBvciBwYXJ0ZSBkZSB1biB0ZXJjZXJvIGVuIGN1YW50byBhIGxvcyBkZXJlY2hvcyBkZSBhdXRvciBzb2JyZSBsYSBvYnJhIGVuIGN1ZXN0acOzbi4gRWwgQVVUT1IgYXN1bWlyw6EgdG9kYSBsYSByZXNwb25zYWJpbGlkYWQsIHkgc2FsZHLDoSBlbiBkZWZlbnNhIGRlIGxvcyBkZXJlY2hvcyBhcXXDrSBhdXRvcml6YWRvcywgcGFyYSB0b2RvcyBsb3MgZWZlY3RvcyBsYSBVTkFCIGFjdMO6YSBjb21vIHVuIHRlcmNlcm8gZGUgYnVlbmEgZmUuCgpFbCBBVVRPUiBhdXRvcml6YSBhIGxhIFVuaXZlcnNpZGFkIEF1dMOzbm9tYSBkZSBCdWNhcmFtYW5nYSBwYXJhIHF1ZSBlbiBsb3MgdMOpcm1pbm9zIGVzdGFibGVjaWRvcyBlbiBsYSBMZXkgMjMgZGUgMTk4MiwgTGV5IDQ0IGRlIDE5OTMsIERlY2lzacOzbiBBbmRpbmEgMzUxIGRlIDE5OTMgeSBkZW3DoXMgbm9ybWFzIGdlbmVyYWxlcyBzb2JyZSBsYSBtYXRlcmlhLCB1dGlsaWNlIGxhIG9icmEgb2JqZXRvIGRlIGxhIHByZXNlbnRlIGF1dG9yaXphY2nDs24uCg== |