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Title: Construcción de prototipo de generador eléctrico a partir del tratamiento de agua residual con peróxido de hidrógeno
Author: Gómez Cervantes, Diego Enrique
Advisor: Alfonso Moreno, Freddy Leonard
Subjects: Ingeniería Ambiental - Tesis y disertaciones académicas
Tratamiento de agua
Aguas residuales
Energía eléctrica
Keywords: Clarificación de agua
Energía eléctrica
Electroquímica
Aluminio
Peróxido de hidrógeno
Date: 4-Oct-2019
Abstract: Electrical energy generation by aluminum oxidation produces Al3+ cation and species like Al(OH)3, responsible for inducing flocculation in water treatment. This paper pretends to evidence that an Al-H2O2 galvanic cell can destabilize the suspended solids of a water used as cell’s electrolyte, in order to describe a clarification process with electrical energy generation instead of consumption. Using an aluminum anode, a graphite cathode, H2O2 as oxidant and a clay suspension in KCl solution as electrolyte that simulated the water to treat, a galvanic cell was made; elimination of turbidity of suspension, potential difference and electrical current generated were evaluated. The proposed system clarified water by flocculation and dissolution, generated an average of 0.613 V and supplied 8.51 C at an average intensity of 157 µA; aluminum hydrolysis eliminated 88.9±1% of turbidity by flocculation, improving to 96.6±1% by addition of H2O2, that solubilized suspended particles, stimulated electrical current generation and mitigated the voltage fall. In this way, its presented a system of obtaining energy from a primary water treatment induced by sub-products of chemical-electrical direct energy transformation.
Description: La generación de energía eléctrica por oxidación de aluminio produce el catión Al3+ y especies como Al(OH)3, responsables de inducir la floculación en tratamientos de agua. Este artículo busca evidenciar que una celda galvánica Al-H2O2 puede desestabilizar los sólidos suspendidos del agua empleada como electrolito de la celda, para describir un proceso de clarificación que genera energía eléctrica en lugar de consumirla. Así, se elaboró una celda galvánica con ánodo de aluminio, cátodo de grafito, H2O2 como oxidante y una suspensión de arcilla en solución KCl como electrolito que simuló el agua objeto de tratamiento; se evaluó la eliminación de turbidez en la suspensión, la diferencia de potencial y la corriente eléctrica generada. El sistema propuesto eliminó turbidez del agua por floculación y disolución, a la vez que generó en promedio 0,613 V y 8,51 C entregados a una intensidad media de 157 µA. La hidrólisis de aluminio eliminó por floculación el 88,9 ± 1 % de turbiedad y mejoró al 96,6 ± 1 % al añadir H2O2, el cual solubilizó partículas suspendidas, estimuló la liberación de corriente eléctrica y mitigó la caída de voltaje. De esta manera, se presenta un sistema de obtención de energía eléctrica a partir de un tratamiento primario de agua, inducido por subproductos de una transformación directa de energía química a eléctrica.
URI: http://hdl.handle.net/11349/22281
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