bacterias ¿una nueva fuente de electricidad?
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-Bacterias- ¿Una nueva fuente de electricidad?
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Se sabe que la electricidad es un fenómeno físico-químico natural y que los átomos, en circunstancias normales, contienen electrones y a menudo los que están más alejados del núcleo se desprenden con gran facilidad; a este salto de electrones de un átomo al siguiente es lo que llamamos electricidad.
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La bacteria Geobacter Sulfurreducens tiene la capacidad de transferir electrones a moléculas como el Fe y Mn, óxidos de nitrógeno, sustancias de alto peso molecular, formadas por la degradación química-biológica de restos de plantas y de animales;
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Reduce el Fe(III), biodegrada anaeróbicamente compuestos orgánicos que encuentran en el medio y los metaboliza; al momento de hacerlo, libera electrones y los traslada a metales o también pueden ser canalizados a electrodos, que pueden almacenarse en una pila lo cual nos permite “cosechar” electricidad.
Debido a este metabolismo pueden reducir la toxicidad de varios metales pesados, incluyendo Uranio VI, Vanadio VI y Cromo VI.
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La característica que más llama la atención de esta bacteria es la existencia de unos filamentos delgados llamados “Pili”, los cuales funcionan como cables conductores de electrones, lo que evita el empleo de “transportadores” de electrones entre la bacteria y su medio.
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La conversión de energía química en eléctrica es posible en las llamadas celdas o pilas de combustible, una variante de éstas es la celda de combustible microbiana o CCM, estas operan como una batería, genera electricidad combinando hidrógeno y oxígeno, sin combustión, por lo que se evita la generación de emisiones nocivas como sólidos en suspensión (generalmente carbón y plomo), óxidos de nitrógeno y azufre.
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Convierten sustratos biodegradables directamente a electricidad, no se agotan, ni necesitan recargarse siempre que se les provea de combustible. Como cualquier tipo de pila, consiste de un ánodo, un cátodo y una membrana o electrolito:
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El ánodo alberga a las bacterias, es el borde negativo y se debe mantener libre de oxígeno.
El cátodo recibe los electrones y los transfiere al exterior de la celda, es el borde positivo, puede estar expuesto al aire. Esto se debe a que el oxígeno es el aceptor más adecuado para su empleo en una CCM, ya que posee un alto potencial de oxidación, disponibilidad, bajo costo y carece de residuos químicos.
El electrolito es una membrana semipermeable que separa al ánodo del cátodo y bloquea el paso de los electrones, limitando así la distribución de oxígeno del cátodo al ánodo. El carbón es el material idóneo para emplearse como electrodo, pues es barato, fácil de manejar y posee un área de contacto definida.
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El empleo de este microorganismo presenta grandes ventajas, como la generación de energía limpia y barata y la oxidación completa de la materia orgánica.
Es decir; podemos usar sustratos o desechos contaminantes para alimentar a la célula eliminando estos contaminantes y de paso generamos electricidad.
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