Evaluación del efecto de distintos factores en el rendimiento de celdas de combustible microbianas con visión a un futuro escalamiento del sistema
- Autores
- Toledo, Fernanda Marisel Soledad
- Año de publicación
- 2022
- Idioma
- español castellano
- Tipo de recurso
- tesis de grado
- Estado
- versión aceptada
- Colaborador/a o director/a de tesis
- Gatti, Marcela Noemí
Milocco, Rubén Horacio - Descripción
- La celda de combustible microbiana (CCM) es una tecnología relativamente nueva que busca ser incorporada al proceso de tratamiento de aguas residuales (TAR). Una CCM es un dispositivo electroquímico capaz de convertir la energía química almacenadaen la materia orgánica, en energía eléctrica útil, a través de microorganismos que realizan su proceso metabólico entregando los electrones generados al electrodo anódico de la celda. Las grandes limitaciones de este tipo de dispositivos son las bajas potencias que generan y los altos costos de fabricación. Preliminarmente y dados los avances logrados hasta la actualidad, el objetivo de incorporar esta tecnología al TAR es convertirlo en un proceso autosustentable, energéticamente hablando. Para llevar a cabo este trabajo se construyó un sistema de cuatro celdas base y flujo continuo, con el que se pudo estudiar un total de trece celdas de cátodo aireado, únicamente intercambiando los electrodos catódicos. El objetivo fuedeterminar la influencia de distintos factores sobre el rendimiento de las celdas, asociando al mismo,la máxima densidad de potencia (MdP) alcanzada, principalmente. Para ello se realizaron saltos en escalón de resistencias en un rango de 55 a 20.000 Ω. Las variantes entre las celdas fueron: el tipo de estructura, de doble o simple cámara; el material de la membrana de intercambio en las celdas de doble cámara, Nafion comercial y membrana reciclada de batería de celular; y el material del electrodo catódico, tela de grafito (TDG), TDG con recubrimiento de platino 0,5 mg/cm2 (TDG Pt), TDG con tratamiento Wet Proofing 60% (TDG WP) y tela con recubrimiento de grafito (TRG). Los resultados obtenidos mostraron que la variable más influyente en el rendimiento de las celdas es el material catódico, ya que las celdas con el cátodo TDG Pt resaltaronentre las demás por sus altas MdP. También se efectuó un análisis económico de las CCM, comparando la potencia generada con el costo de fabricación de cada una, y nuevamente las celdas con cátodo de TDG Pt ocuparon los primeros puestos. Evidenciando que, si bien el platino es un material caro, compensa su alto costo con el incremento en el rendimiento que produce en una CCM. Por último,se realizaron dos gráficos para determinar visualmente la relación entre voltaje de circuito abierto, resistencia interna y MdP, con datos de las trece celdas.
Fil: Toledo, Fernanda Marisel Soledad. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería. Departamento de Química; Argentina. - Materia
-
Celda de combustible microbiana
Bioenergía
Materiales
Escalado de la celda
Ciencias Aplicadas - Nivel de accesibilidad
- acceso abierto
- Condiciones de uso
- https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
- Repositorio
- Institución
- Universidad Nacional del Comahue
- OAI Identificador
- oai:rdi.uncoma.edu.ar:uncomaid/16864
Ver los metadatos del registro completo
id |
RDIUNCO_57c11ece899a655025cac3077b976214 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:rdi.uncoma.edu.ar:uncomaid/16864 |
network_acronym_str |
RDIUNCO |
repository_id_str |
7108 |
network_name_str |
Repositorio Digital Institucional (UNCo) |
spelling |
Evaluación del efecto de distintos factores en el rendimiento de celdas de combustible microbianas con visión a un futuro escalamiento del sistemaToledo, Fernanda Marisel SoledadCelda de combustible microbianaBioenergíaMaterialesEscalado de la celdaCiencias AplicadasLa celda de combustible microbiana (CCM) es una tecnología relativamente nueva que busca ser incorporada al proceso de tratamiento de aguas residuales (TAR). Una CCM es un dispositivo electroquímico capaz de convertir la energía química almacenadaen la materia orgánica, en energía eléctrica útil, a través de microorganismos que realizan su proceso metabólico entregando los electrones generados al electrodo anódico de la celda. Las grandes limitaciones de este tipo de dispositivos son las bajas potencias que generan y los altos costos de fabricación. Preliminarmente y dados los avances logrados hasta la actualidad, el objetivo de incorporar esta tecnología al TAR es convertirlo en un proceso autosustentable, energéticamente hablando. Para llevar a cabo este trabajo se construyó un sistema de cuatro celdas base y flujo continuo, con el que se pudo estudiar un total de trece celdas de cátodo aireado, únicamente intercambiando los electrodos catódicos. El objetivo fuedeterminar la influencia de distintos factores sobre el rendimiento de las celdas, asociando al mismo,la máxima densidad de potencia (MdP) alcanzada, principalmente. Para ello se realizaron saltos en escalón de resistencias en un rango de 55 a 20.000 Ω. Las variantes entre las celdas fueron: el tipo de estructura, de doble o simple cámara; el material de la membrana de intercambio en las celdas de doble cámara, Nafion comercial y membrana reciclada de batería de celular; y el material del electrodo catódico, tela de grafito (TDG), TDG con recubrimiento de platino 0,5 mg/cm2 (TDG Pt), TDG con tratamiento Wet Proofing 60% (TDG WP) y tela con recubrimiento de grafito (TRG). Los resultados obtenidos mostraron que la variable más influyente en el rendimiento de las celdas es el material catódico, ya que las celdas con el cátodo TDG Pt resaltaronentre las demás por sus altas MdP. También se efectuó un análisis económico de las CCM, comparando la potencia generada con el costo de fabricación de cada una, y nuevamente las celdas con cátodo de TDG Pt ocuparon los primeros puestos. Evidenciando que, si bien el platino es un material caro, compensa su alto costo con el incremento en el rendimiento que produce en una CCM. Por último,se realizaron dos gráficos para determinar visualmente la relación entre voltaje de circuito abierto, resistencia interna y MdP, con datos de las trece celdas.Fil: Toledo, Fernanda Marisel Soledad. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería. Departamento de Química; Argentina.Universidad Nacional del Comahue. Facultad de IngenieríaGatti, Marcela NoemíMilocco, Rubén Horacio2022-06info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:ar-repo/semantics/trabajoFinalDeGradoapplication/pdfapplication/pdfhttp://rdi.uncoma.edu.ar/handle/uncomaid/16864spainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:Repositorio Digital Institucional (UNCo)instname:Universidad Nacional del Comahue2025-09-04T11:12:28Zoai:rdi.uncoma.edu.ar:uncomaid/16864instacron:UNCoInstitucionalhttp://rdi.uncoma.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://rdi.uncoma.edu.ar/oaimirtha.mateo@biblioteca.uncoma.edu.ar; adriana.acuna@biblioteca.uncoma.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:71082025-09-04 11:12:28.986Repositorio Digital Institucional (UNCo) - Universidad Nacional del Comahuefalse |
dc.title.none.fl_str_mv |
Evaluación del efecto de distintos factores en el rendimiento de celdas de combustible microbianas con visión a un futuro escalamiento del sistema |
title |
Evaluación del efecto de distintos factores en el rendimiento de celdas de combustible microbianas con visión a un futuro escalamiento del sistema |
spellingShingle |
Evaluación del efecto de distintos factores en el rendimiento de celdas de combustible microbianas con visión a un futuro escalamiento del sistema Toledo, Fernanda Marisel Soledad Celda de combustible microbiana Bioenergía Materiales Escalado de la celda Ciencias Aplicadas |
title_short |
Evaluación del efecto de distintos factores en el rendimiento de celdas de combustible microbianas con visión a un futuro escalamiento del sistema |
title_full |
Evaluación del efecto de distintos factores en el rendimiento de celdas de combustible microbianas con visión a un futuro escalamiento del sistema |
title_fullStr |
Evaluación del efecto de distintos factores en el rendimiento de celdas de combustible microbianas con visión a un futuro escalamiento del sistema |
title_full_unstemmed |
Evaluación del efecto de distintos factores en el rendimiento de celdas de combustible microbianas con visión a un futuro escalamiento del sistema |
title_sort |
Evaluación del efecto de distintos factores en el rendimiento de celdas de combustible microbianas con visión a un futuro escalamiento del sistema |
dc.creator.none.fl_str_mv |
Toledo, Fernanda Marisel Soledad |
author |
Toledo, Fernanda Marisel Soledad |
author_facet |
Toledo, Fernanda Marisel Soledad |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Gatti, Marcela Noemí Milocco, Rubén Horacio |
dc.subject.none.fl_str_mv |
Celda de combustible microbiana Bioenergía Materiales Escalado de la celda Ciencias Aplicadas |
topic |
Celda de combustible microbiana Bioenergía Materiales Escalado de la celda Ciencias Aplicadas |
dc.description.none.fl_txt_mv |
La celda de combustible microbiana (CCM) es una tecnología relativamente nueva que busca ser incorporada al proceso de tratamiento de aguas residuales (TAR). Una CCM es un dispositivo electroquímico capaz de convertir la energía química almacenadaen la materia orgánica, en energía eléctrica útil, a través de microorganismos que realizan su proceso metabólico entregando los electrones generados al electrodo anódico de la celda. Las grandes limitaciones de este tipo de dispositivos son las bajas potencias que generan y los altos costos de fabricación. Preliminarmente y dados los avances logrados hasta la actualidad, el objetivo de incorporar esta tecnología al TAR es convertirlo en un proceso autosustentable, energéticamente hablando. Para llevar a cabo este trabajo se construyó un sistema de cuatro celdas base y flujo continuo, con el que se pudo estudiar un total de trece celdas de cátodo aireado, únicamente intercambiando los electrodos catódicos. El objetivo fuedeterminar la influencia de distintos factores sobre el rendimiento de las celdas, asociando al mismo,la máxima densidad de potencia (MdP) alcanzada, principalmente. Para ello se realizaron saltos en escalón de resistencias en un rango de 55 a 20.000 Ω. Las variantes entre las celdas fueron: el tipo de estructura, de doble o simple cámara; el material de la membrana de intercambio en las celdas de doble cámara, Nafion comercial y membrana reciclada de batería de celular; y el material del electrodo catódico, tela de grafito (TDG), TDG con recubrimiento de platino 0,5 mg/cm2 (TDG Pt), TDG con tratamiento Wet Proofing 60% (TDG WP) y tela con recubrimiento de grafito (TRG). Los resultados obtenidos mostraron que la variable más influyente en el rendimiento de las celdas es el material catódico, ya que las celdas con el cátodo TDG Pt resaltaronentre las demás por sus altas MdP. También se efectuó un análisis económico de las CCM, comparando la potencia generada con el costo de fabricación de cada una, y nuevamente las celdas con cátodo de TDG Pt ocuparon los primeros puestos. Evidenciando que, si bien el platino es un material caro, compensa su alto costo con el incremento en el rendimiento que produce en una CCM. Por último,se realizaron dos gráficos para determinar visualmente la relación entre voltaje de circuito abierto, resistencia interna y MdP, con datos de las trece celdas. Fil: Toledo, Fernanda Marisel Soledad. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería. Departamento de Química; Argentina. |
description |
La celda de combustible microbiana (CCM) es una tecnología relativamente nueva que busca ser incorporada al proceso de tratamiento de aguas residuales (TAR). Una CCM es un dispositivo electroquímico capaz de convertir la energía química almacenadaen la materia orgánica, en energía eléctrica útil, a través de microorganismos que realizan su proceso metabólico entregando los electrones generados al electrodo anódico de la celda. Las grandes limitaciones de este tipo de dispositivos son las bajas potencias que generan y los altos costos de fabricación. Preliminarmente y dados los avances logrados hasta la actualidad, el objetivo de incorporar esta tecnología al TAR es convertirlo en un proceso autosustentable, energéticamente hablando. Para llevar a cabo este trabajo se construyó un sistema de cuatro celdas base y flujo continuo, con el que se pudo estudiar un total de trece celdas de cátodo aireado, únicamente intercambiando los electrodos catódicos. El objetivo fuedeterminar la influencia de distintos factores sobre el rendimiento de las celdas, asociando al mismo,la máxima densidad de potencia (MdP) alcanzada, principalmente. Para ello se realizaron saltos en escalón de resistencias en un rango de 55 a 20.000 Ω. Las variantes entre las celdas fueron: el tipo de estructura, de doble o simple cámara; el material de la membrana de intercambio en las celdas de doble cámara, Nafion comercial y membrana reciclada de batería de celular; y el material del electrodo catódico, tela de grafito (TDG), TDG con recubrimiento de platino 0,5 mg/cm2 (TDG Pt), TDG con tratamiento Wet Proofing 60% (TDG WP) y tela con recubrimiento de grafito (TRG). Los resultados obtenidos mostraron que la variable más influyente en el rendimiento de las celdas es el material catódico, ya que las celdas con el cátodo TDG Pt resaltaronentre las demás por sus altas MdP. También se efectuó un análisis económico de las CCM, comparando la potencia generada con el costo de fabricación de cada una, y nuevamente las celdas con cátodo de TDG Pt ocuparon los primeros puestos. Evidenciando que, si bien el platino es un material caro, compensa su alto costo con el incremento en el rendimiento que produce en una CCM. Por último,se realizaron dos gráficos para determinar visualmente la relación entre voltaje de circuito abierto, resistencia interna y MdP, con datos de las trece celdas. |
publishDate |
2022 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2022-06 |
dc.type.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis info:eu-repo/semantics/acceptedVersion http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f info:ar-repo/semantics/trabajoFinalDeGrado |
format |
bachelorThesis |
status_str |
acceptedVersion |
dc.identifier.none.fl_str_mv |
http://rdi.uncoma.edu.ar/handle/uncomaid/16864 |
url |
http://rdi.uncoma.edu.ar/handle/uncomaid/16864 |
dc.language.none.fl_str_mv |
spa |
language |
spa |
dc.rights.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
rights_invalid_str_mv |
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositorio Digital Institucional (UNCo) instname:Universidad Nacional del Comahue |
reponame_str |
Repositorio Digital Institucional (UNCo) |
collection |
Repositorio Digital Institucional (UNCo) |
instname_str |
Universidad Nacional del Comahue |
repository.name.fl_str_mv |
Repositorio Digital Institucional (UNCo) - Universidad Nacional del Comahue |
repository.mail.fl_str_mv |
mirtha.mateo@biblioteca.uncoma.edu.ar; adriana.acuna@biblioteca.uncoma.edu.ar |
_version_ |
1842344042837311488 |
score |
12.623145 |