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Adaptación de un inóculo fijador de nitrógeno electrogénico en una celda de combustible microbiana

Rodríguez González, Claudia Lorena (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAMAESTRÍA EN INGENIERÍA-ÉNFASIS EN INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL, 2018)

Las fuentes primarias de energía utilizadas para la sostenibilidad humana incluyen: combustibles fósiles (78.3 %), nuclear (2.5 %) y renovables (19.2 %). Las dos primeras son agotables y es bien establecido su asociación ...
Diseño y construcción de una celda de combustible microbiana de cátodo expuesto a escala piloto

Mera Castro, Marcela Alejandra (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2015)

Este proyecto en particular se enfoca en mejorar las características estructurales de las celdas que se están implementando actualmente realizando el diseño y construcción de una celda de combustible microbiana de cátodo ...
Estudio computacional de las interacciones entre o2 y fragmentos grafenoides dopados con al, b, n, si

Loaiza Orduz, Álvaro David (Universidad de ValleColombiaFACULTADES DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTASQUÍMICA, 2015)

En este trabajo se usaron simulaciones computacionales con el nivel de teoría DFTUB3LYP para evaluar materiales que pudieran actuar como catalizadores en la reacción de reducción de oxígeno en las celdas de combustible. ...
Preparación y caracterización fisicoquímica y estructural de un gel conductor a base de quitosano

Cardona Trujillo, Valentina; Padilla Quintero, Beatriz Cristina (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2012)

En la presente investigación se prepararon hidrogeles conductores a base de quitosano. Primero se realizó la caracterización física del polímero comercial usado para este trabajo donde se determinó la composición por ...
Propuesta para banco de pruebas a celdas de combustible tipo membrana de intercambio protónico (PEMFC)

Amu Loango, Miguel Antonio (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA ELECTRICA, 2017)

Este trabajo presenta una herramienta tecnológica la cual se emplea para la trasformación de energía química en energía eléctrica de forma directa, esto a través de una celda de combustible. El presente trabajo se basó en ...

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Adaptación de un inóculo fijador de nitrógeno electrogénico en una celda de combustible microbiana

Sanabria, Janeth | 2018

Las fuentes primarias de energía utilizadas para la sostenibilidad humana incluyen: combustibles fósiles (78.3 %), nuclear (2.5 %) y renovables (19.2 %). Las dos primeras son agotables y es bien establecido su asociación a impactos ambientales negativos. Se ha estimado que para el año 2020-2025 la población demandará el doble de petróleo, 75% más de gas y 40% más de carbón. En la última década se ha acentuado el interés por formas no convencionales, es decir, producción de energía a partir de fuentes renovables sin emisiones de CO2. Estas formas de producción son entre otras: hidráulica, eólica, solar, bioenergía y geotérmica. Las celdas de combustible microbianas (CCM), Microbial Fuel Cell, (MFC) han sido implementadas como fuente alternativa de energía y biorremediación. Sin embargo, los inóculos utilizados hasta el momento han sido provenientes de sistemas de tratamiento y sedimentos y han presentado limitaciones en la generación de electricidad. No se han encontrado estudios que evalúen la capacidad de producción de electricidad de consorcios fijadores de nitrógeno. La hipótesis de que la fijación biológica de nitrógeno es un proceso que será más eficiente en densidad de potencia en una CCM radica en la importante transferencia de protones y electrones en el proceso. Con el presente trabajo, esperamos que consorcios fijadores de nitrógeno enriquecidos en biorreactores pueden llegar a ser más eficientes que los inóculos utilizados hasta el momento.

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Diseño y construcción de una celda de combustible microbiana de cátodo expuesto a escala piloto

Lizcano Valbuena, William Hernando | 2015

Este proyecto en particular se enfoca en mejorar las características estructurales de las celdas que se están implementando actualmente realizando el diseño y construcción de una celda de combustible microbiana de cátodo expuesto a un volumen de 0,01 m3. Para ello se construyó una celda a escala laboratorio en la cual se realizaron los diagnósticos que permitieron establecer las condiciones adecuadas frente a las cuales se obtiene una remoción de materia orgánica considerable del lodo tratado, por tanto, este proyecto permite tener un acercamiento con procesos de tratamiento de aguas residuales a una mayor escala.

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Estudio computacional de las interacciones entre o2 y fragmentos grafenoides dopados con al, b, n, si

Arce Clavijo, Julio César | 2015

En este trabajo se usaron simulaciones computacionales con el nivel de teoría DFTUB3LYP para evaluar materiales que pudieran actuar como catalizadores en la reacción de reducción de oxígeno en las celdas de combustible. Tales moléculas fueron elegidas con base a los siguientes criterios: (1) Que la energía de adsorción del oxígeno molecular en estado triplete (3O2) (EAOM) sobre la molécula candidata sea comparable con la referencia reportada para el Pt [111]. (2) Que la energía de adsorción de agua (EAA) sobre las moléculas candidatas sea muy inferior al valor de EAOM para cada estructura evaluada. Las moléculas base para la proposición de catalizadores en la RRO consistieron en anillos grafenoides de tipo pireno y fenaleno dopados con átomos de Al, B, N, y Si. Aquellas estructuras que resultaron favorables, les fue examinado el efecto del solvente en el valor de la EAOM, encontrándose un aumento de entre 5 y 6 veces en esa cantidad. Por otra parte fue insertado el patrón de dopaje de las estructuras favorecidas en base a pireno en cúmulos grafenoides de 56 (pireno+1) y 102 (pireno+2) átomos para observar los criterios (1) y (2) con el propósito de comparar cambios de reactividad y verificar las asunciones en cuanto a escalamiento de tamaño que son reportadas en la literatura así como también postular otras moléculas con posible actividad catalítica en la RRO. En una plantilla grafenoide de 56 átomos se realizó un estudio de la EAOM a diferentes cargas eléctricas negativas como modelo de simulación de cargas en un electrodo. Fue observado un aumento de la EAOM conforme aumenta la carga. A partir de los ensayos realizados se planteó que la carga formal atómica del sitio de anclaje del oxígeno y el alineamiento entre niveles energéticos de los orbitales moleculares del sustrato y adsorbato presumiblemente más involucrados en la reacción son los factores pesan desde el punto vista cualitativo en el valor de la EAOM, bajo una aproximación simplificada del modelo de reactividad de consignado en la ecuación de Salem-Klopman.

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Preparación y caracterización fisicoquímica y estructural de un gel conductor a base de quitosano

Lizcano Valbuena, William Hernando | 2012

En la presente investigación se prepararon hidrogeles conductores a base de quitosano. Primero se realizó la caracterización física del polímero comercial usado para este trabajo donde se determinó la composición por análisis elemental, el peso molecular por viscosimetría capilar y estructura molecular por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier. Los valores obtenidos a partir de las técnicas anteriormente mencionadas fueron: composición elemental de C 39.32%, H 7.22% y N 7.19% y peso molecular promedio de 208.913 g/mol. En la preparación del gel de quitosano se modificó el grado de entrecruzamiento con glutaraldehído obteniendo valores entre 3 y 12%. El quitosano modificado se caracterizó mediante la técnica de espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier FT-IR verificando que a mayores tiempos de reacción el grado de entrecruzamiento aumentaba. Posteriormente, se hizo un estudio fisicoquímico mediante la determinación de las siguientes propiedades: viscosidad absoluta (µ), conductividad iónica (?) y pH. Los resultados obtenidos mostraron hidrogeles con valores diferentes para estas propiedades encontrando que la muestra que más se acerca hidrogeles de formulación comercial presentó los siguientes valores: viscosidad absoluta de 365x103 cP, conductividad de 0.2617 Sm-1 y un pH de 5.42, valores que son prometedores para que futuras modificaciones en la estructura de los polímeros en los hidrogeles estén más acorde con formulaciones que permitan llegar a un material de uso comercial.

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Propuesta para banco de pruebas a celdas de combustible tipo membrana de intercambio protónico (PEMFC)

Lizcano Valbuena, William Hernando | 2017

Este trabajo presenta una herramienta tecnológica la cual se emplea para la trasformación de energía química en energía eléctrica de forma directa, esto a través de una celda de combustible. El presente trabajo se basó en una celda de baja potencia (1.2 kW). Se muestra además el desarrollo de la propuesta para un laboratorio para celdas de combustible tipo PEMFC, usando como equipo de medida, adquisición y almacenamiento de datos el módulo Nexa® Training system, todo esto basado en las norma internacionales IEC 62282-3-201 e IEC 62282-3-300.

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