Evaluación del rendimiento de células de combustible a partir de microorganismos presentes en la laguna de Yahuarcocha

Abstract

El ritmo de vida actual origina problemas ambientales desde varios enfoques, comprometiendo a la comunidad científica en buscar soluciones, la generación eléctrica y el agua son puntos primordiales en los cuales se procura trabajar para obtener fuentes de energía renovables que contribuyan a disminuir la contaminación ambiental, revirtiendo la eutrofización acelerada provocada por actividades antrópicas en lagos como Yahuarcocha. El objetivo de esta investigación fue evaluar celdas de combustible microbianas (CCM) con microorganismos presentes en la Laguna de Yahuarcocha. Se realizó un análisis de los parámetros físico-químicos del agua en tres puntos de la laguna y se hicieron dos evaluaciones de la celda de combustible. La primera evaluación consistió en medir el voltaje de circuito abierto con diferentes muestras en un ambiente controlado a 22ºC durante 225 horas, se trabajó con tres muestras: el medio de cultivo (BG11), las cianobacterias cultivadas (CIA) y el agua de Yahuarcocha (YAH). En la segunda evaluación se utilizó las cianobacterias cultivadas en la CCM con diferentes cargas externas de 2, 5 y 8M durante seis días tomando la medida de voltaje generado, con el cual se calculó la intensidad de corriente, potencia y densidad de potencia. Además, del porcentaje de remoción de la demanda química de oxígeno (DQO) otro parámetro que se analizó. Los resultados de los parámetros físico-químicos indican que hubo diferencias significativas en el pH del agua 8.6 el cual varía en función al punto de muestreo, además tuvo correlación con la temperatura 22.7ºC que es homogénea en todo el lago, los parámetros DQO y DBO5 mantienen diferencias significativas según el día por la presencia de turistas, los parámetros analizados se mantienen dentro de la normativa de cuidado ambiental. La evaluación de la celda de combustible mostró que el voltaje de circuito abierto alcanzó un voltaje de 91.64 ± 31.08mV, resultando que las muestras de cianobacterias cultivadas son más estables y productivas 98.31 ± 0.60mV. Finalmente, al conectar las cargas a la CCM con la muestra CIA, se obtuvo un voltaje de 38.37 ± 9.21mV, siendo 8 M la carga con mayor voltaje con 45.69 ± 9.15mV sin embargo, intensidad de corriente, potencia y densidad de potencia mostraron una mejor producción con 2M. Además, la remoción de la demanda química de oxígeno fue del 76.90% mejorando la calidad del agua al haber menor carga orgánica presente.