Estudo da influência do regime hidráulico na produção de energia em célula combustível microbiana

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Rodrigues, Marcy Heli Paiva
• Orientador(a): Santana, Fabricio Butierres
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Célula combustível microbiana; Fluidização; Sedimento; Velocidade; Microbial fuel cell; Fluidization; sediment; velocity
• Link de acesso: http://repositorio.furg.br/handle/1/8706

Os avanços tecnológicos dos últimos séculos nas áreas da indústria e saúde acarretaram a um aumento exponencial da população mundial exigindo assim uma maior demanda energética. Uma alternativa viável para contornar os problemas energéticos e ambientais se encontra nas células combustíveis microbianas (CCM), que são capazes de oxidar combustíveis no ânodo e reduzir oxigênio no cátodo de modo que a energia química possa ser convertida em energia elétrica. O presente trabalho tem como objetivo estudar o efeito da fluidização do leito de partículas anódicas na produção de energia elétrica em célula combustível microbiana, diante a variação da fração volumétrica e velocidades de escoamento. O inóculo utilizado para a operação da CCM foi oriundo do sedimento da dragagem do Porto de Rio Grande. A CCM foi alimentada com meio sintético (acetato de sódio, como doador de elétrons) e extrato orgânico oriundo de sedimento de dragagem e o cátodo foi preenchido com ferricianeto de potássio. Análises químicas e eletroquímicas foram realizadas para a caracterização do processo hidrodinâmico e elétrico da CCM. O declínio da resistência externa e a variação da fração volumétrica do leito em todas as condições hidrodinâmicas proporcionou o aumento do desempenho da CCM. Quando a célula foi operada com fração volumétrica0,6 e 0,7 obteve-se os melhores resultados de densidade de corrente e densidade de potência, 0,25 Am-2 e 0,12 Wm-2, respectivamente, sendo assim, foi realizada a substituição do meio de cultivo sintético por efluente natural, obtido do processo de extração de compostos orgânicos do sedimento de dragagem. A Eficiência Coulomb da CCM apresentou as melhores condições quando foi operada com fração volumétrica 0,7 atingindo 13% de eficiência. Por outro lado, a Eficiência de Remoção de matéria orgânica apresentou maior eficiência com fração volumétrica 0,5 atingindo 28,24% de eficiência.