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Modelagem matemática e estudos experimentais em células combustível microbianas

Processo: 13/00285-5
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 15 de maio de 2013
Vigência (Término): 14 de maio de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Luiz Antonio Daniel
Beneficiário:Lucas Ricardo Cardoso Marcon
Supervisor no Exterior: Alexandra Maria Pinheiro Silva Ferreira Rodrigues Pinto
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : Universidade do Porto (UP), Portugal  
Vinculado à bolsa:11/23776-9 - Influência da configuração da célula combustível microbiana na geração de energia elétrica a partir da degradação de compostos orgânicos, BP.DR
Assunto(s):Geração de energia elétrica   Conversão de energia elétrica   Células de combustível   Bioenergia   Resíduos orgânicos

Resumo

As células combustíveis microbianas vêm se destacando nos últimos anos como um modo de converter resíduos orgânicos, incluindo águas residuárias, em bioeletricidade. Durante o estágio serão realizados estudos experimentais para quantificar o desempenho e otimizar a eficiência da CCM na geração de eletricidade, adaptar modelos matemáticos para as configurações testadas e realizar um "scale-up" na CCM que apresentar melhor desempenho. Serão testados diferentes materiais para o anodo, diferentes áreas para o catodo e Membrana de Troca de Prótons com espessura variável com suas respectivas. Para avaliar de forma mais precisa a interferência dos materiais as CCM serão alimentadas com um substrato sintético à base de acetato, os reatores serão inoculados com cepas de Geobacter sulfurreducens, As CCM serão monitoradas continuamente quanto à geração de energia empregando a espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) a qual permite avaliar o desempenho das CCM. Haverá também acompanhamento da eficiência da remoção do acetato nas CCM com análises no afluente e efluente das mesmas de: Carbono Orgânico Total e DQO, pH e alcalinidade. Os resultados serão separados por reator, condições operacionais e fases operacionais. (AU)