Ce diaporama a bien été signalé.
Nous utilisons votre profil LinkedIn et vos données d’activité pour vous proposer des publicités personnalisées et pertinentes. Vous pouvez changer vos préférences de publicités à tout moment.
sistemes bioelectroquímics,un línia de recerca per a pensar     albert guisasola i canudas 13 juliol 2012
la fi dels combustibles fòssils• el consum de combustibles fòssils té vessants negatives    – lescalfament global,    – le...
l’inici de les energies renovables• Les energies renovables són aposta estratègica de futur    – són netes, es restitueixe...
les aigües residuals• D’energies renovables n’hi ha moltes (solar, eòlica, hidràulica) ...  però una de les menys desenvol...
pensar sistemes bioelectroquímics, un línia de recerca per a pensarSistemes bioelectroquímics. UAB.   Albert Guisasola i C...
pensar sistemes bioelectroquímics, un línia de recerca per a pensar       produir energia sostenible a partir d’aigües res...
els bacteris exoelectrògens          organic matter    electron donor                                   e-                ...
els bacteris exoelectrògens          organic matter    electron donor                                   e-                ...
els bacteris exoelectrògens          organic matter    electron donor                                   e-                ...
els bacteris exoelectrògens          organic matter    electron donor             C6H12O6                                 ...
MFC, cel·les microbianes de combustible                                   e-                                          Ω   ...
MFC                                   e-                                          Ω                Anode              EANO...
MFCSistemes bioelectroquímics. UAB.   Albert Guisasola i Canudas    13/07/2012
MEC, cel·les electrolítiques microbianes                                   e-                                          Ω  ...
MEC                                   e-                                          Ω                Anode              EANO...
MEC          CxHyOz                                              H2                                              H2       ...
per què hidrogen?• Lhidrogen gas pot ajudar a superar la dependència actual dels  combustibles fòssils         • ja que és...
MEC per a produir hidrogen• Proporcionen energia en forma dhidrogen gas.    • Més sostenible que steam reforming a partir ...
MEC vs MFC                                                MFC are devices that use bacteria as the catalyst to            ...
Oportunitats dels sistemes bioelectroquímics        MFC – Obtenir electricitat a partir de residus aquosos                ...
Preguntes ?                                    Gràcies per la vostra atencióSistemes bioelectroquímics. UAB.   Albert Guis...
sistemes bioelectroquímics,un línia de recerca per a pensar     albert guisasola i canudas 13 juliol 2012
Prochain SlideShare
Chargement dans…5
×

Albert Guisasola (UAB) - SISTEMES BIOELECTROQUÍMICS, UN LÍNIA DE RECERCA PER A PENSAR

549 vues

Publié le

SISTEMES BIOELECTROQUÍMICS, UN LÍNIA DE RECERCA PER A PENSAR - XRB Annual Meeting 2012

  • Soyez le premier à commenter

  • Soyez le premier à aimer ceci

Albert Guisasola (UAB) - SISTEMES BIOELECTROQUÍMICS, UN LÍNIA DE RECERCA PER A PENSAR

  1. 1. sistemes bioelectroquímics,un línia de recerca per a pensar albert guisasola i canudas 13 juliol 2012
  2. 2. la fi dels combustibles fòssils• el consum de combustibles fòssils té vessants negatives – lescalfament global, – lescassetat del cru i la seva distribució desigual en el món – el preu del cru està subjecte a grans fluctuacions impredictibles• es preveu que la producció de petroli es compliqui – lesgotament de les reserves de petroli de fàcil extracció, – el ràpid augment de la demanda dels nous països industrialitzats – la falta dinversió en el desenvolupament de noves produccions.Sistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  3. 3. l’inici de les energies renovables• Les energies renovables són aposta estratègica de futur – són netes, es restitueixen gratuïtament i, poden ser part de la solució al problema energètic actual. – en el 1997 (protocol de Kyoto) més de 160 països es comprometien a reduir les seves emissions en un 5% respecte els valors de 1990 abans del 2012. – La comunitat europea el 2007, es va comprometre a un 20% d’utilització d’energies renovables per al 2020.• A Catalunya el consum total d’energies renovables és relativament baix – El Pla de l’Energia a Catalunya 2005-2015 proposa estratègies i accions per tal que la participació de les energies renovables en el balanç d’energia primària passi del 3,6% de l’any 2003 a l’11,0% de l’any 2015.Sistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  4. 4. les aigües residuals• D’energies renovables n’hi ha moltes (solar, eòlica, hidràulica) ... però una de les menys desenvolupades i, per tant, amb un marge de millora més important és la valorització energètica dels nostres residus – tractar eficientment els residus generats i obtenint energia sostenible a partir de fonts renovables.• A Catalunya produïm diàriament al voltant de 2 milions de m3 d’aigua residual amb una concentració d’uns 0.35 g/L de matèria biodegradable. – Això significa gairebé 700 tones diàries de matèria orgànica que no tan sols es desaprofita sinó que, a més a més, hem de tractar.Sistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  5. 5. pensar sistemes bioelectroquímics, un línia de recerca per a pensarSistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  6. 6. pensar sistemes bioelectroquímics, un línia de recerca per a pensar produir energia sostenible a partir d’aigües residuals demostrar la viabilitat de diverses estratègies d’operacióinnovadores que optimitzin el funcionament d’aquests sistemes bioelectroquímics per a convertir-los en una tecnologia fiable i, sobretot, per a escurçar els terminis de la seva aplicació industrial.Sistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  7. 7. els bacteris exoelectrògens organic matter electron donor e- e- e- energy to the cell e- H2O electron acceptor O2 O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2OSistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  8. 8. els bacteris exoelectrògens organic matter electron donor e- e- e- energy to the cell e- N2 electron acceptor NO3- NO3- + 6H+ + 5e- -> 1/2N2+3H2OSistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  9. 9. els bacteris exoelectrògens organic matter electron donor e- e- e- energy to the cell e- 2- S2- electron acceptor SO4 SO42-+ 8H+ +8e- -> S2-+4H2OSistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  10. 10. els bacteris exoelectrògens organic matter electron donor C6H12O6 e- e- e- energy to the cell e- acceptor d’electrons insoluble Els bacteris exoelectrògens són bacteris solid anode que tenen una característica que els fa diferents a la resta: són capaços de transferir electrons a l’exterior de la cèl·lulaSistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  11. 11. MFC, cel·les microbianes de combustible e- Ω Anode EANODE < E CATHODE Cathode CxHyOz H2O H2O Microbial oxidation Chemical Microbial Reduction reduction O2 O2 CO2 +H+ H+ Proton Exchange Membrane (PEM)Sistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  12. 12. MFC e- Ω Anode EANODE < E CATHODE Cathode CxHyOz H2O H2O Microbial oxidation Chemical Microbial Reduction reduction O2 O2 CO2 +H+ H+ Així doncs, el resultat final del procés és que es consumeix matèria orgànica i de manera simultània es produeix electricitat.Sistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  13. 13. MFCSistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  14. 14. MEC, cel·les electrolítiques microbianes e- Ω Anode EANODE < E CATHODE Cathode CxHyOz H2O H2O Microbial oxidation Chemical Microbial Reduction reduction O2 O2 CO2 +H+ H+Sistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  15. 15. MEC e- Ω Anode EANODE < E CATHODE Cathode CxHyOz H2O H2O Microbial oxidation Chemical Microbial Reduction reduction O2 O2 CO2 +H+ H+Sistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  16. 16. MEC CxHyOz H2 H2 Microbial Chemical Microbial oxidation Reduction reduction MEC CO2 +H+ H+ H+ EANODO > E CATODO cathode Anode e-Sistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  17. 17. per què hidrogen?• Lhidrogen gas pot ajudar a superar la dependència actual dels combustibles fòssils • ja que és un transportador denergia net i renovable sense influència en lefecte hivernacle durant el procés de generació denergia. • lhidrogen té un elevat calor de combustió (122 kJ/g) quan es compara amb altres possibles combustibles (metà, 50.1 kJ/g o etanol, 26.5 kJ/g). • es pot produir des de diferents fonts naturals • es pot esperar que tingui un preu amb poques fluctuacions en el futur.Sistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  18. 18. MEC per a produir hidrogen• Proporcionen energia en forma dhidrogen gas. • Més sostenible que steam reforming a partir dhidrocarburs • Més eficient que la fermentació fosca (màxim termodinàmic de 4 mol H2/ mol de glucosa),• Poca producció de sòlids• Poden minimitzar la producció dolorsSistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  19. 19. MEC vs MFC MFC are devices that use bacteria as the catalyst to oxidize organic and inorganic matter and generate current MEC are devices that use bacteria as the catalyst to oxidize substrates and produce hydrogen with an energy input in a sustainable way MFC MEC Anode: CH3COO- + 4 H2O →2HCO3- + 9 H+ + 8e- Anode: CH3COO- + 4 H2O →2HCO3- + 9 H+ + 8e- Cathode : 2 O2 + 8H+ + 8e- → 4H2O Cathode : 8H+ + 8e- → 4H2 Total : CH3COO- + 2 O2 →2HCO3- + 1 H+ Total : CH3COO- + 4 H2O →2HCO3- + 1 H+ + 4H2 ∆G = -847.60 kJ/mol, emf = 1.10 V ∆G = 93.14 kJ/mol, emf = -0.12 VSistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  20. 20. Oportunitats dels sistemes bioelectroquímics MFC – Obtenir electricitat a partir de residus aquosos Fer funcionar equips de baix consum elèctric Aprofitar reaccions metabòliques d’oxidació Biosensors MXC – Obtenir productes de manera sostenible i més eficient Altres oportunitats més trencadores Microbial Solar Cells, Microbial Plant CellsSistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  21. 21. Preguntes ? Gràcies per la vostra atencióSistemes bioelectroquímics. UAB. Albert Guisasola i Canudas 13/07/2012
  22. 22. sistemes bioelectroquímics,un línia de recerca per a pensar albert guisasola i canudas 13 juliol 2012

×