Disminución de la capacidad de intercambio catiónico en una pila de combustible microbiana y su relación con la densidad de potencia



Document title: Disminución de la capacidad de intercambio catiónico en una pila de combustible microbiana y su relación con la densidad de potencia
Journal: Revista mexicana de ingeniería química
Database: PERIÓDICA
System number: 000384998
ISSN: 1665-2738
Authors: 1
1
2
1
1
Institutions: 1Centro de Investigación Científica de Yucatán A.C., Unidad de Energía Renovable, Mérida, Yucatán. México
2Centro de Investigación Científica de Yucatán A.C., Unidad de Materiales Poliméricos, Mérida, Yucatán. México
Year:
Season: Ago
Volumen: 13
Number: 2
Pages: 527-538
Country: México
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
Spanish abstract Se realizó el diseño y construcción de una pila de combustible microbiana (PCM) tipo PEM (Proton Exchange Membrane), constituida por cuatro pares de cámaras con un volumen de 0.5 L cada una, separadas por una membrana de Nafion® 117. La celda fue monitoreada durante 122 días, utilizando agua residual sintética como fuente de carbono. La reducción de la capacidad de intercambio catiónico en la membrana, fue evaluada en dos fases: 1 y 2, la primera a los 43 días y la segunda a los 79 días. Los coeficientes de intercambio catiónico obtenidos en la fase 1 y fase 2 fueron 2.03 ×10-3 y 1.25 ×10-3 meq g-1 polímero, respectivamente, lo que indica una disminución en las propiedades de intercambio catiónico de la membrana en el tiempo. Los valores máximos de la densidad de potencia obtenidos fueron 325 y 97 mWm-3, respectivamente. La reducción de la potencia obtenida en la fase 2, se atribuyó a la pérdida de capacidad de intercambio catiónico, debido a incrustaciones de hierro y a la capa de depósito orgánico presentes en la membrana
English abstract A PEM type Microbial Fuel Cell was designed and constructed. This cell consisted of four pairs of chambers with a volume of 0.5 L each one of them, separated by a Nafion®117 membrane. The cell was monitored during 122 days, using synthetic wastewater as carbon source. The reduction of cation exchange capacity in the membrane was evaluated in two phases: 1 and 2, the first one at 43 days and the second one at 79 days. The cationic exchange coefficients obtained were 2.03 ×10-3 and 1.25 ×10-3 meq g-1 polymer, for phase 1 and 2 respectively, indicating a decrease in the cation exchange properties in the membrane. The maximum obtained power densities were 325 and 97 mW.m-3, respectively. The reduction of power density at phase 2 was attributed to a decrease in the cation-exchange capacity by iron fouling and a formation of a biofouling layer in the membrane
Disciplines: Química,
Ingeniería
Keyword: Ingeniería ambiental,
Ingeniería eléctrica,
Fuentes alternativas de energía,
Celdas de combustible microbianas,
Capacidad de intercambio catiónico,
Bioincrustación,
Membrana de intercambio de protones,
Densidad de potencia
Keyword: Chemistry,
Engineering,
Electrical engineering,
Environmental engineering,
Alternative sources,
Microbial fuel cells,
Cationic exchange capacity,
Biofouling,
Proton exchange membrane,
Power density
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