Application of a direct current circuit to pick up and to store bioelectricity produced by microbial fuel cells / Aplicación de un circuito de corriente continua para la colección y almacenamiento de bioelectricidad producida por celdas de combustible microbianas / Aplicação de um circuito de corrente contínua para coleta e armazenamento de bioeletricidade produzida por células a combustível microbianas

ABSTRACT

Abstract Every year the demand for energy worldwide is increasing. There are some alternatives to reduce these problems, such as clean energy or renewable energy. A particular alternative is the microbial fuel cells. These cells are biochemical reactors that convert chemical energy into electricity. The present research evaluated the dairy serum to produce bioelectricity from micro fuel cells (MFC) that were constructed with low-cost materials and with isolated bacteria in anaerobic sediments, located in Ecuadorian national territory, producing maximum voltages of 0.830 V in the circuit and a maximum power density of 30 mW / m2. This low voltage was worked with 50 mL MFCs and with an output voltage of 300 mV. Under these conditions, a FLYBACK lift circuit isolated by the transformer was designed. This new circuit could increase the voltage from 30 mV to enough voltage to light a 2.5 V LED. Therefore, the energy produced by the MFC can be directly used to light a LED and to charge capacitors. This study shows that these MFCs, together with the designed circuit, could be used potentially to generate clean energy.

RESUMEN

Resumen Cada año la demanda de energía, en todo el mundo, va en aumento. Existen algunas alternativas para reducir estos problemas, tales como las energías limpias y renovables. Una alternativa muy específica es el uso de celdas de combustible microbianas. Dichas celdas son reactores bioquímicos que convierten la energía química en electricidad. La presente investigación evaluó el suero lácteo para la producción de bioelectricidad en celdas de combustible microbianas (MFC). Estas fueron construidas con materiales de bajo costo y con bacterias aisladas en sedimentos anaeróbicos, ubicados en territorio nacional ecuatoriano, produciendo voltajes máximos de 0,830 V en el circuito y una densidad de potencia máxima de 30 mW / m2. Este bajo voltaje se trabajó con MFC de 50 mL y con un voltaje de salida de 300 mV. Bajo estas condiciones, se diseñó un circuito de elevación FLYBACK aislado por transformador. Este nuevo circuito aumentará el voltaje de 30 mV a un voltaje suficiente para encender un LED de 2.5 V. Por lo tanto, la energía producida por las MFC puede ser directamente utilizable para encender un LED y cargar los condensadores. Este estudio muestra que dichas celdas MFC, junto con el circuito diseñado, podrían utilizarse, potencialmente, para generar energía limpia.

RESUMO

Resumo Todos os anos a demanda por energia, em todo o mundo, está aumentando. Existem algumas alternativas para reduzir esses problemas, como energias limpas e renováveis. Uma alternativa muito específica é o uso de células combustíveis microbianas. Essas células são reatores bioquímicos que convertem energia química em eletricidade. O presente trabalho avaliou o soro lácteo para a produção de bioeletricidade em células a combustível microbianas (CCM), Estes foram construídos com materiais de baixo custo e bactérias isoladas em sedimentos anaeróbios, localizados no território nacional equatoriano, produzindo tensões máximas de 0,830 V no circuito e uma densidade de potência máxima de 30 mW / m2. Esta baixa voltagem trabalhamos com CCM de 50 mL e com uma voltagem de saída de 300 mV. Sob essas condições, um circuito de elevação FLYBACK isolado por transformador foi projetado. Este novo circuito aumentará a tensão de 30 mV para uma tensão suficiente para ligar um LED de 2,5 V. Portanto, a energia produzida pelo MFC pode ser diretamente utilizável para ligar um LED e carregar os capacitores. Este estudo mostra que essas células CCM, juntamente com o circuito projetado, poderiam ser usadas para gerar energia limpa.