Title: Identificación de un consorcio microbiano proveniente de relaves mineros que permita la generación de electricidad en una CCM
Advisor(s): Jiménez Pacheco, Hugo
OCDE field: https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.09.00
Issue Date: 31-Oct-2019
Institution: Universidad Católica de Santa María
Abstract: Las celdas de combustible microbianas son una tecnología innovadora, que cada vez está
tomando más impacto en la sociedad investigadora como en la social debido a que es un tipo
de tecnología que generaría energía sin contaminar el medio ambiente usando un
microorganismo o un consorcio de ellos, que, mediante su respiración celular, pueden llegar
a generar electrones, es decir, energía eléctrica. Como sabemos el Perú al ser un país
dependiente económicamente de la explotación minera, conlleva a generar grandes
cantidades de residuos mineros, lodos activados y distintas pilas de lixiviados que son
considerados un desperdicio altamente disponible que no tiene un valor industrial. En la
presente investigación se diseñó una Celda de Combustible Microbiana, en la cual se tomó
un relave minero proveniente del Centro de entrenamiento y procesos metalúrgicos Minera
Porvenir S.A.C, se caracterizó fisicoquímicamente el relave minero mostrando un pH de 7.5
y una gran concentración de metales; donde se tomó mayor énfasis en la Plata, Plomo Cobre
y Zinc. Se logró el aislamiento, identificación y caracterización molecular de bacterias
presentes en el relave minero de mayor eficiencia con un tratamiento con Tween 80 al 1%,
obteniendo así a las familias de microorganismos: Serratia, Erwinia, Rhodococcus,
Agrobacterium y Acinetobacter.
La celda de combustible microbiana tuvo como diseño un modelo tipo H, con tubos como
conexión entre las cámaras separadas por una membrana, se utilizó como electrodo placas de
grafito de alta densidad para el mejor transporte de los electrones.
En la primera corrida experimental se analizó la concentración de metales dentro del relave
minero, antes y después del proceso en la celda de combustible microbiana, donde se pudo
comprobar que el consorcio podría funcionar no solo en la generación de electricidad, sino
también para el tratamiento de estos lodos activados; ya que la concentración de los metales
en mg/L disminuyó a menos de la mitad. En la segunda comparación se tuvo la implicancia
de la resistencia externa dentro de las celdas de combustible microbianas, demostrándose que
si hay una diferencia significativa de generación de electricidad entre el empleo de diferentes
resistencias externas mostrando valores de 0.36283 W/m2 para la resistencia de 470 Ω,
0.37418 W/m2 para 500 Ω, 0.41337 W/m2 para 510 Ω y 0.28808 W/m2 para la resistencia
externa de 560 Ω.; demostrándose que para poder producir electricidad, hubo dentro de la
CCM una oxido reducción. Con estos resultados se comprobó que el consorcio microbiano
pudo biorremediar el relave minero, pudo generar electricidad siendo una celda de
combustible microbiana de pequeña escala.
Palabras clave: celdas de combustible microbianas, CCM, Relave minero, lodo activado,
resistencias externas.
Discipline: Ingeniería Biotecnológica
Grade or title grantor: Universidad Católica de Santa María.Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Bioquímicas y Biotecnológicas
Grade or title: Ingeniero Biotecnólogo
Register date: 31-Oct-2019