Celdas biocombustibles

Abstract

Esta investigación aborda la transducción de energía química en eléctrica mediante sistemas biológicos, partiendo de la premisa de que muchos procesos vitales, como el transporte de electrones en la cadena respiratoria y los gradientes en membranas, son de naturaleza electroquímica. El objetivo central del trabajo es establecer relaciones cuantitativas entre las magnitudes electroquímicas (corriente y potencial) y los parámetros microbiológicos y fisiológicos de los microorganismos utilizados. Para ello, se utilizó una cepa de Micrococcus cerificans adaptada a sustratos solubles en agua, empleando un sistema de "resting cells" (células en reposo) que permite manejar variables biológicas sin la complicación del crecimiento celular activo durante las mediciones. El estudio experimental se realizó en una celda de tipo H con electrodos de platino platinado, monitoreando en tiempo real el consumo de sustrato (glucosa), el potencial anódico y la concentración de oxígeno disuelto. Los resultados demuestran que la corriente generada está limitada por procesos de transferencia de masa y por la demanda específica de oxígeno del microorganismo. Se presenta un modelo teórico que interpreta el proceso global como una sucesión de resistencias en interfases físicas y biológicas, concluyendo que el rendimiento de la celda depende críticamente de la resistencia interna del sistema y de la eficiencia respiratoria de la especie biológica. Este trabajo sienta las bases para potenciales aplicaciones en el control electroquímico de fermentaciones y la valorización energética de desechos industriales.