Árticulos | NTHE

NTHE número 28


Diseño de circuitos para operación de celdas electroquímicas microbianas
Alejandro Yair Manilla Santos1, Jorge Luis Aguilar Lira1, Luis A. Balderas Ramírez2, Bibiana Cercado1,*
1Universidad Tecnológica de Tulancingo. Camino a Ahuehuetitla 301, Col. Las Presas, Tulancingo Hidalgo. CP 43642. México. Correo: alejandro.manillasantos@gmail.com
2Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica S.C. Parque Tecnológico Querétaro, Sanfandila. Pedro Escobedo, Querétaro. CP 76703 México. 2bcercado@



Resumen
El objetivo de la investigación fue realizar el diseño de circuitos electrónicos para ser acoplados a celdas electroquímicas microbianas y substituir el uso de un potenciostato. La metodología consistió en construir un primer circuito emulando la operación de un potenciostato para alimentación de voltaje fijo a la celda; posteriormente, se modificó el circuito inicial para otorgar un voltaje pulsado mediante el uso de un MOSFET (Metal-oxide-semiconductor Field-effect transistor). Ambos circuitos fueron comparados con la operación de la celda al emplear un potenciostato como control. Los principales resultados muestran que el voltaje pulsado provoca una mayor corriente de salida de la celda (1.03 - 4.37 mA) y, por otro lado, la evolución de voltaje de celda con el crecimiento microbiano favorece la producción de corriente en comparación con un voltaje fijo como ocurre con el uso del potenciostato (0.09 - 0.49 mA). De este trabajo, se concluye que es posible diseñar circuitos que no sólo substituyan el uso de potenciostato, sino que también mejoren la producción de energía en celdas electroquímicas microbianas.

Palabras clave
Palabras clave: Circuito electrónico, energías alternativas, sistemas bioelectroquímicos microbianos

Abstract
The objective of the research was to design electronic circuits to be coupled to microbial electrochemical cells and replace the use of a potentiostat. The methodology consisted of constructing a first circuit emulating the operation of a potentiostat for power supply of a fixed voltage to the cell; later, the initial circuit was modified to give a pulsed voltage through the use of a MOSFET (Metal-oxide-semiconductor Field-effect transistor). Both circuits were compared with the operation of the cell using a potentiostat as a control. The main results show that the pulsed voltage gives a higher output current of the cell (1.03 - 4.37 mA), and that the evolution of cell voltage with microbial growth favors the production of current compared to a fixed voltage as it occurs with the use of the potentiostat (0.09 - 0.49 mA). From this work, it is concluded that it is possible to design circuits that not only replace the use of potentiostat, but also improve the production of energy in microbial electrochemical cells.

Key words:
Keywords: electronic circuit, alternative energy, microbial bioelectrochemical systems.