Dissertação

Microbial community optimization for electricity generation in Microbial Fuel Cells EVALUATED

Células de combustível microbianas (CCMs) são um tipo de células de combustível que se caracteriza por usar bactérias como biocatalizadores. Estas oxidam compostos orgânicos libertando electrões que são captados por um circuito externo originando corrente eléctrica. O grande potencial desta tecnologia está associado ao tratamento de águas residuais com produção simultânea de electricidade, tornando assim o processo mais eficiente. Contudo, esta tecnologia ainda não apresenta eficiências aceitáveis para aplicação a casos reais, sendo necessário optimizar tanto o processo como o design dos reactores. Esta tese teve como objectivo optimizar a comunidade microbiana e consequentemente a performance das CCMs testando para isso três inóculos diferentes e adicionalmente o efeito da resistência externa e concentração de substrato no processo de optimização. Os resultados indicaram que o sedimento de lago foi o melhor inóculo com maiores densidades de potência (995 mW.m-2) e EC (30% e 23% usando acetato e xilose, respectivamente). Além disso, os biofilmes formados por este inóculo apresentaram um maior enriquecimento em G. sulfurreducens. A resistência de 200 Ω apresentou os melhores resultados em termos de formação do biofilme (EC: 61%; CQO: 55%) e de desempenho das CCMs (densidade de potência: 1 W.m-2). Concluiu-se ainda que a concentração de substrato não teve efeito significante tanto a na formação do biofilme como no desempenho das CCMs. Foi assim possível concluir que o inóculo usado tem um papel fundamental no desenvolvimento da comunidade microbiana e consequentemente na performance das CCMs. Além do mais, estes parâmetros podem ainda ser optimizados ajustando a resistência externa.
Optimização, Comunidade Microbiana, Inóculo, Resistência Externa, Concentração Substrato

Novembro 17, 2014, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Anne S. Meyer

Technical University of Denmark

Professor

ORIENTADOR

Luís Joaquim Pina da Fonseca

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Associado