Aplicaciones de las celdas de combustible microbiano
DOI :
https://doi.org/10.18002/ambioc.i21.8183Mots-clés :
Celdas de combustible microbianoRésumé
Uno de los mayores problemas al que nos enfrentamos en la actualidad es la contaminación medioambiental provocada principalmente por la actividad humana, incluyendo sus actividades industriales, el transporte y las prácticas de eliminación de desechos. En respuesta a este problema, está creciendo el interés por encontrar fuentes de energía renovables y combustibles biológicos respetuosos con el medio ambiente que puedan suplir las necesidades globales. Una solución prometedora es el uso de Celdas de Combustible Microbiano o “Microbial Fuel Cells” (MFC) y de bacterias electrogénicas. Se trata de una tecnología emergente y en constante evolución cuyo uso ofrece una serie de ventajas sobre las fuentes de energía tradicionales. Por un lado, son limpias, sostenibles y producen una cantidad mínima de emisiones contaminantes. También son escalables, con adecuación para su aplicabilidad en una variedad de entornos, desde hogares y empresas hasta macroestructuras como centrales eléctricas o plantas de tratamiento de aguas residuales. Por otro lado, todavía hay desafíos que abordar antes de que MFCs y bacterias electrogénicas puedan ser empleadas de manera amplia y sostenible para, de esta forma, competir con las fuentes de energía tradicionales.
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Références
Aiyer, K.S. 2020. How does electron transfer occur in microbial fuel cells? World Journal of Microbiology & Biotechnology, 36(2). doi:10.1007/s11274-020-2801-z.
Borello, D., Gagliardi, G.G., Aimola, G., Ancona, V. et al. 2021. Use of microbial fuel cells for soil remediation: A preliminary study on DDE. International Journal of Hydrogen Energy, 46(16): 10131–10142.
Chen, S., Tang, J., Fu, L., Yuan, Y. y Zhou, S. 2016. Biochar improves sediment microbial fuel cell performance in low conductivity freshwater sediment. Journal of Soils and Sediments, 16(9): 2326–2334.
Cui, M., Cui, D., Gao, L., Cheng, H. y Wang, A. 2016. Analysis of electrode microbial communities in an up-flow bioelectrochemical system treating azo dye wastewater. Electrochimica Acta, 220: 252–257.
Dickschat, J.S. 2010. Quorum sensing and bacterial biofilms. Natural Product Reports, 27(3): 343.
Gude, V.G. 2016. Wastewater treatment in microbial fuel cells – an overview. Journal of Cleaner Production, 122: 287–307.
Hang, M., Ngo, H.H., Guo, W., Chang, S.W. et al. 2020. Microbial fuel cell-based biosensor for online monitoring wastewater quality: a critical review. Science of the Total Environment, 712: 135612.
Huang, L., Li, T., Liu, C., Quan, X. et al. 2013. Synergetic interactions improve cobalt leaching from lithium cobalt oxide in microbial fuel cells. Bioresource Technology, 128: 539–546.
Kim, Y., Lee, J., Lee, S., Kim, J. y Lee, H. 2018. Microbial fuel cells: A review of current progress and future prospects. International Journal of Hydrogen Energy, 43(12): 5766–5786.
Kotloski, N.J. y Gralnick, J.A. 2013. Flavin electron shuttles dominate extracelular electron transfer by Shewanella oneidensis. mBio, 15;4(1): e00553-12.
Kumar, R., Singh, L. y Zularisam, A.W. 2016. Exoelectrogens: recent advances in molecular drivers involved in extracellular electron transfer and strategies used to improve it for microbial fuel cell applications. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 56: 1322–1336.
Kumar, R., Singh, L., Wahid, Z.A. y Din, M.F.M. 2015. Exoelectrogens in microbial fuel cells toward bioelectricity generation: A review. International Journal of Energy Research, 39(8): 1048–1067.
Lee, J., Kim, Y., Lee, S. y Kim, J. 2017. Microbial fuel cells: principles and applications, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 68: 683–696.
Lovley, D.R. 2006. Microbial fuel cells: novel microbial physiologies and engineering approaches. Current Opinion in Biotechnology, 17(3): 327–332.
Prasad, J. y Tripathi, R.K. 2021. Effect of sediment microbial fuel cell stacks on 9 V/12 V DC power supply. International Journal of Hydrogen Energy, 46(27): 14628–14638.
Puig, S., Ganigué, R., Batlle-Vilanova, P., Balaguer, M.D., Bañeras, L. y Colprim, J. 2017. Tracking bio-hydrogen-mediated production of commodity chemicals from carbon dioxide and renewable electricity. Bioresource Technology, 228: 201–209.
Reguera, G. 2018. Biological electron transport goes the extra mile. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115(22): 5632–5634.
Rodrigo, J.A., Boltes, K. y Estéve-Núñez, A. 2014. Microbial-electrochemical bioremediation and detoxification of dibenzothiophene-polluted soil. Chemosphere, 101:61–65.
Saeed, H.M., Husseini, G.A., Yousef, S., Saif, J. et al. 2015. Microbial desalination cell technology: A review and a case study. Desalination, 359: 1–13.
Sharma, S., Basu, S., Shetti, N.P. y Aminabhavi, T.M. 2020. Waste-to-energy nexus for circular economy and environmental protection: Recent trends in Hydrogen energy. Science of the Total Environment, 713, 136633.
Sobieszuk, P., Zamojska-Jaroszewicz, A. y Koltuniewicz, A.B. 2012. Harvesting energy and hydrogen from microbes. Inzynieria Chemiczna I Procesowa, 33(4): 603–610.
Sun, H., Zhang, Y., Wu, S., Dong, R. y Angelidaki, I. 2019. Innovative operation of microbial fuel cell-based biosensor for selective monitoring of acetate during anaerobic digestion. Science of the Total Environment, 655: 1439–1447.
Yanuka-Golub, K., Reshef, L., Rishpon, J. y Gophna, U. 2016. Community structure dynamics during startup in microbial fuel cells – the effect of phosphate concentrations. Bioresource Technology, 212, 151–159.
Ye, Y., Ngo, H.H., Guo, W., Liu, Y. et al. 2019. Feasibility study on a double chamber microbial fuel cell for nutrient recovery from municipal wastewater. Chemical Engineering Journal, 358: 236–242.
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