Empleo de almendra pirolizada como bioánodo en una celda tipo MEC

Abstract

Las celdas de electrolísis microbiana (MEC) han experimentado un creciente interés en la comunidad científica en los últimos años. Pero uno de factores limitantes para su implementación a gran escala es el coste de los materiales. En este trabajo se estudia la posibilidad de emplear cáscara de almendra pirolizada (CAP) como una alternativa de bajo coste a los materiales electródicos tradicionales en las MEC. La pirolisis se llevó a cabo en un horno tubular a 1000 ºC en corriente de nitrógeno para hacer a este material electroconductor. Se montaron cuatro celdas con CAP (CAP-MEC) y cuatro con fieltro de carbono (FC-MEC). Las celdas son bicamerales y separadas por membrana de intercambio catiónico. Se empleó lodo digerido de una EDAR como inóculo microbiano y se puso a operar las FC-MEC y las CAP-MEC a 1.0V durante tres meses. Los resultados obtenidos apuntan a que las FC-MEC arrancaron antes que las CAP-MEC pero a lo largo de los ciclos CAP-MEC y FC-MEC alcanzaron densidades de corrientes similares dando eficiencias coulombicas de 12% y 11% para FC-MEC y CAP-MEC, respectivamente. Lo que demuestra que las CAP pueden reemplazar al FC como material de bajo coste. Sin embargo, los futuros esfuerzos deben ir a superar el factor limitante del tamaño de las CAP. Además, se llevó a cabo secuenciación masiva de 16S rRNA génica de poblaciones eubacteriales para estudiar las diferencias y similitudes entre las poblaciones adheridas a cada tipo de electrodo. Por otro lado, las comunidades microbianas son cuantificadas por PCR a tiempo real para determinar la cantidad de bacterias capaces de crecer en la superficie de ambos electrodos.

Este trabajo ha sido realizado gracias al proyecto de la Junta de Castilla y León (ref: LE060U16) cofinanciado con fondos FEDER.

Ana Sotres agradece el contrato postdoctoral asociado a este proyecto ref: LE060U16. Cristian Bernabé Arenas agradece el contrato predoctoral asociado a este proyecto ref: CTQ-2015-68925-R