Revisión bibliográfica. Generación y almacenamiento de electricidad mediante sistemas biológicos: células de combustible microbiano

Abstract

[Resumen] Debido a la mayor concienciación actual del elevado ritmo de consumo de energía y grado de contaminación asociado, se ha incrementado la investigación de energías renovables. Una alternativa potencialmente interesante son las células de combustible microbiano o microbial fuel cells (MFCs), que generan electricidad que puede ser almacenada o utilizada en diversas aplicaciones, gracias al aprovechamiento de la actividad de una fuente biológica. Desde su origen, en 1911, cuando Michael Cresse Potter empleó microorganismos para la consecución de electricidad, diversos estudios enriquecieron paulatinamente el campo, incrementándose entre finales del siglo XX y comienzos del siglo XXI. En la presente revisión bibliográfica se estudia el estado actual de investigación en este ámbito, valorando las características, aplicaciones y limitaciones de cuatro configuraciones de MFCs, para determinar su potencial uso como tecnología renovable en base a su sostenibilidad energética. Por último, se concluye que, de las expuestas, la célula de combustible microbiano sedimentaria o sediment microbial fuel cell (SMFC) es la alternativa más sostenible y se presentan los parámetros que condicionan su rendimiento, proponiéndose vías de investigaciones futuras que contribuyan a su mejoría y mayor aplicación en la vida real.

[Resumo] Debido á maior concienciación actual do elevado ritmo de consumo de enerxía e grao de contaminación asociado, aumentou a investigación de enerxías renovables. Unha alternativa potencialmente interesante son as células de combustible microbiano ou microbial fuel cells (MFCs), que xeran electricidade que pode ser almacenada ou empregada en diversas aplicacións, grazas ao aproveitamento da actividade dunha fonte biolóxica. Dende a súa orixe, en 1911, cando Michael Cresse Potter empregou microorganismos para a consecución de electricidade, diversos estudos enriqueceron paulatinamente o campo, incrementándose entre finais do século XX e comezos do século XXI. Na presente revisión bibliográfica estúdase o estado actual de investigación neste ámbito, valorando as características, aplicacións e limitacións de catro configuracións de MFCs, para determinar o seu potencial uso como tecnoloxía renovable en base a súa sustentabilidade enerxética. Por último, conclúese que, das expostas, a célula de combustible microbiano sedimentaria ou sediment microbial fuel cell (SMFC) é a alternativa máis sostible e preséntanse os parámetros que condicionan o seu rendimento, propoñéndose vías de investigación futuras que contribúan a súa melloría e maior aplicación na vida real.

[Abstract] Due to the greater current awareness about energy consumption and the pollution associated, research on renewable energies has increased. A potentially interesting alternative are microbial fuel cells (MFCs), which generate electricity that can be storage or used in a variety of applications thanks to the activity exploitation of a biological source. Since its origin, around 1911, when Michael Cresse Potter used microorganisms to produce electricity, diverse studies have been gradually developed, increasing between the end of XX century and the beginning of XXI century. In this literature review, the actual state of investigation in this area is being presented, considering the characteristics, applications and limitations of four MFC configurations. The objective is to determine their potential usage as renewable technology considering their energy sustainability. Lastly, it is concluded that, among the previously explained devices, the sediment microbial fuel cell (SMFC) is the most sustainable alternative, and the parameters conditioning its efficiency are also being presented, as well as the proposition of future investigation ways to contribute to its improvement and greater application in real life.