Abstract

VANEGAS-HERNANDEZ, Diana-Marcela; CARDONA-ARISTIZABAL, Mónica-Liliana  and  ZAPATA-BENABITHE, Zulamita. Avaliação de eletrodos de carvão ativado como ânodos de uma célula de combustível microbiana usando Shewanella Putrefaciens. Rev. Fac. ing. [online]. 2020, vol.29, n.54, e10468.  Epub July 30, 2020. ISSN 0121-1129.  https://doi.org/10.19053/01211129.v29.n54.2020.10468.

Neste trabalho avaliaram-se três tipos de carvões ativados como eletrodos na câmara anódica de uma célula de combustível microbiana (MFC) de duas câmaras. Utilizou-se um cultivo de Shewanella putrefaciens puro devido a suas características gram-negativa. Na câmara catódica utilizou-se um eletrodo de platino e Nafion® 117 como membrana de intercâmbio de prótons para separar as duas câmaras. Os carvões ativados selecionados apresentaram diferentes precursores (cisco de café, carvão comercial, e carvão mineral), com diferentes morfologias e propriedades porosas e superficiais. A partir das medições de voltagem e corrente encontrou-se que os valores de potência da célula variaram entre 0.008 mW e 0.045 mW. O eletrodo preparado utilizando carvão ativado a partir de cisco de café (Q) apresentou o melhor comportamento eletroquímico e valores de potência mais altos; este carvão obteve-se a partir da ativação de cisco de café com H3PO4 a 450 °C. A morfologia macroscópica deste carvão ativado permitiu uma melhor migração do meio de cultivo aquoso em direção aos macroporos e posteriormente mesoporos que melhoram a molhabilidade da superfície. As microfotografias SEM mostraram uma melhor formação da biopelícula, filamentos mais longos da bactéria e a formação de microleitos no bio-ânodo Q, que favoreceu a interação com o micro-organismo, facilitando seu metabolismo e a transferência extracelular de elétrons. Por tal motivo, o carvão ativado a partir de cisco de café poderia ser considerado como um material prometedor para sua implementação como eletrodos em células de combustível microbiana.

Keywords : câmara anódica; carvão ativado; células duas câmaras; materiais carbonosos; micro-organismos mediadores; Shewanella Putrefaciens.

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