Un macroproyecto desarrollado con Empresas Públicas de Medellín busca reducir costos en el tratamiento de aguas residuales. En él participan investigadores de la U.N., quienes trabajan en celdas de combustibles para generar energía.

Juan Esteban Vélez, ingeniero biológico con maestría en Ingeniería Química de la U.N., fue uno de los participantes de esta iniciativa. 

Su trabajo consistió en realizar el modelamiento matemático y termodinámico de un ánodo (electrodo en el que se produce oxidación), para una celda de combustible microbiana, empleando la cepa E.Coli. (Lea: Sanear aguas sucias, gran reto para América Latina)

Asimismo, en su tesis de maestría, realizó una validación experimental mediante el desarrollo de una metodología, con el fin de determinar los parámetros

necesarios para alimentar dicho modelo, el cual incluye el abordaje desde dos perspectivas. 

La primera está enmarcada en los fenómenos de transporte, mediante una herramienta computacional; mientras que la segunda consiste en la presentación de este modelo, pero empleando la termodinámica, con el fin de mostrar la importancia de los fenómenos en la descripción matemática de las celdas de combustible microbianas. De esta manera, se puede concluir la densidad de corriente en estos dispositivos.

La idea, según el ingeniero, era explorar esta tecnología, que consiste en utilizar residuos para generar electricidad, con la intención de bajar los costos en el tratamiento de afluentes contaminados. 

Con aguas residuales industriales

Para esto, generalmente se utilizan aguas con alto contenido de compuestos orgánicos, los cuales son utilizados por muchos organismos vivos. De estos

se aprovechan sus flujos metabólicos para generar electricidad como valor agregado. 

“Lo que se hace con las celdas es usar el líquido residual que entra por un lado, mantenerlo durante un tiempo y, producto del metabolismo de los microorganismos, generar el flujo de electrones, que es capturado por la celda”, señala el investigador.

Una celda está compuesta de un ánodo, un cátodo y un puente, que permite la conducción de iones, por lo que en este caso se trabajó específicamente con el ánodo, que es donde se genera la corriente eléctrica. (Lea: Descontaminante a partir de cáscaras de naranja)

Así, lo que se pretendía era entender desde el punto de vista teórico, por qué ese proceso no es tan repetible, e incluso, resulta ineficiente muchas veces. 

En la investigación, se utilizaron aguas municipales e industriales (de alimentos, cárnicos, entre otras). En el área metropolitana se trabajó con las de la Cervecería Unión (Sab Miller), ya que ese tipo de efluentes tiene una carga orgánica que puede ser aprovechable.

El experto explica que hubo resultados satisfactorios, pero la gran dificultad es la repetibilidad en el tiempo, es decir, se logró un proceso que genera electricidad, pero hay debilidades en la obtención de resultados constantes. 

Por eso, continuará trabajando en este aspecto, ya que el objetivo central es desarrollar un proceso que pueda aplicarse a la industria.