Generation of electrical energy by means of a photobioreactor with microalgae "Chlorella sp." [Generación de energía eléctrica mediante un fotobiorreactor con microalgas “Chlorella sp.”]

Abstract

La contaminación ambiental y la falta energía eléctrica han conllevado al uso de fotobiorreactores para producción de electricidad amigable con el medio ambiente. Se ha utilizado el diseño de un fotobiorreactor para la producción de electricidad utilizando como combustible a la microalga Chlorella sp., el cual se fabricó utilizando electrodos de cobre y zinc. Se logró generar valores máximos de 0.93179 ± 0.0323 V y 23.79 ± 0.9516 mA en el día 25 y 22 respectivamente; así como una densidad de potencia y corriente máxima de 4.71441 ± 0.12861 W/cm2 y 401.5873 mA/cm2 . Los valores de conductividad, pH y densidad aumentaron desde 25.499 ± 1.286 mS.cm-1, 7 y 1.151x106 ± 0.041 x106 cel/mL correspondientes al primer hasta 76.8 ± 1.0896 mS.cm-1, 8.97 ± 0.1897 y 1.527x 107 ± 0.024 x107 cel/mL en el día 27, 15 y 25 respectivamente, en los cuales mostraron sus valores máximos. La espectrofotometría con Transformada de Fourier (FTIR) muestra las bandas características de la presencia de los enlaces de C=O, N– H, C–N, O–H y N–H presentes en las microalgas. Por otro lado, el MEB muestra la formación de una biopelicula porosa en los electrodos de zinc y cobre; este resultado demuestra que se ha logrado una nueva forma de producción de electricidad generando altos valores de voltaje y corriente, utilizando materiales de bajo costo.

Environmental pollution and lack of electrical energy have led to the use of photobioreactors for the production of electricity that is friendly to the environment. The design of a photobioreactor has been used for the production of electricity using as fuel the microalgae Chlorella sp., Which was manufactured using copper and zinc electrodes. Maximum values of 0.93179 ± 0.0323 V and 23.79 ± 0.9516 mA were generated on days 25 and 22 respectively; as well as a maximum power and current density of 4.71441 ± 0.12861 W / cm2 and 401.5873 mA / cm2. The conductivity, pH and density values increased from 25.499 ± 1.286 mS.cm-1, 7 and 1.151x106 ± 0.041 x106 cells / mL corresponding to the first to 76.8 ± 1.0896 mS.cm-1, 8.97 ± 0.1897 and 1.527x 107 ± 0.024 x107 cells / mL on days 27, 15 and 25 respectively, in which they showed their maximum values. Fourier Transform spectrophotometry (FTIR) shows the characteristic bands of the presence of C = O, N – H, C – N, O – H and N – H bonds present in microalgae. On the other hand, the SEM shows the formation of a porous biofilm on the zinc and copper electrodes; This result shows that a new form of electricity production has been achieved by generating high voltage and current values, using low-cost materials.