Evaluación de pili bacteriano para la generación de electricidad mediante efecto hidrovoltaico

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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Resumen

The existence of emerging technologies for electricity generation has been the basis for improving Colombia's energy matrix, especially in the ZNI (Non-Interconnected Zones) where the so-called FNCER (Non-Interconnected Energy Networks) are implemented. However, researchers have shown that there is a potential superior to photovoltaic energy in so-called hydrovoltaic energy based on bacterial nanowires, which consists of the generation of an electrical potential due to the interaction of water molecules with a bacterial pili nanostructure matrix. This document seeks to evaluate the potential of P. aeruginosa pili for electricity generation through the hydrovoltaic effect. To this end, the pili are purified by precipitation, centrifugation, and dialysis, quantified by the Biuret method, characterized by SDS-PAGE, and subsequently used to design hydrovoltaic cells for comparison with the characteristics of a good hydrovoltaic material. This demonstrated compliance with the four characteristics and the generation of electricity; however, the voltage is reduced, which is associated with the low conductivity of the pili. This is a problem for which some solutions are proposed, and the potential of protein structures to generate electricity through the hydrovoltaic effect is discussed.

Descripción

La existencia de tecnologías emergentes para la generación de electricidad han sido la base para mejorar la matriz energética de Colombia especialmente en las ZNI donde se implementan las llamadas FNCER, no obstante, investigadores han demostrado que existe un potencial superior a la energía fotovoltaica en la llamada energía hidrovoltaica basada en nano cables bacterianos, esta consiste en la generación de un potencial eléctrico debido a la interacción de moléculas de agua con una matriz nano estructura de pili bacteriano. En este documento se busca evaluar el potencial del pili de P.aeruginosa para la generación de electricidad mediante efecto hidrovoltaico para lo cual se realiza la purificación del pili mediante precipitación, centrifugación y diálisis, cuantificación por el método de Biuret, caracterización mediante SDS-PAGE y posterior diseño de celdas hidrovoltaicas para su posterior comparación frente a las características de un buen material hidrovoltaico, con lo cual se pudo evidenciar el cumplimiento de las cuatro características y la generación de electricidad; no obstante, esta se encuentra con un voltaje reducido que se asocia a la baja conductividad del pili, siendo este un problema para lo cual se plantean algunas soluciones y se plantea el potencial de las estructuras proteicas para generar electricidad mediante efecto hidrovoltaico.

Palabras clave

Energía hidrovoltaica, Pili tipo IV, Nano cables microbianos, P.aeruginosa, G.sulfurreducens, FNCER

Materias

Ingeniería Ambiental -- Tesis y disertaciones académicas , Energía eléctrica -- Producción , Bacterias , Nanoestructuras , Electrofisiología , Recursos energéticos renovables

Citación