Avaliação do efeito da luminosidade em biocélulas combustíveis microbianas de cerâmica com musgos Sphagnum utilizando um cátodo de baixo custo a base de hidrogel de Fe-N-C

• Processo: 24/01187-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Gustavo Pio Marchesi Krall Ciniciato
• Beneficiário: Maria Isabela Alves Antunes
• Instituição Sede: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP). Campus Avaré. Avaré , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioeletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocélula a combustível microbianas | Bioeletroquímica | Catalisadores livres de metais nobres | microrganismos de solo | musgo | Sphagnum | Bioeletroquímica

Resumo

Este trabalho se dedicará a construção, desenvolvimento e estudos envolvendo biocélulas a combustíveis microbianas de cerâmica (BCMC) utilizando microorganismos de solo em contato com a superfície rizóide de musgos. Para isto, musgos do gênero Sphagnum serão adicionados numa célula eletroquímica de cerâmica do tipo copo, contendo tecido de carbono e solo na parte interna e um cátodo contendo camada difusora de gás na superfície externa. O musgo será adicionado ao topo do copo e o comportamento eletroquímico do biânodo em contato o solo junto de um cátodo contendo camada difusora de gás, serão avaliados experimentalmente. Experimentos de curvas de polarização serão realizados periodicamente para acompanhar a geração de energia elétrica resultante da oxidação dos compostos produzidos pelos musgos e pelos micro-organismos ali presentes. Estes experimentos eletroquímicos serão realizados para obter informações sobre os processos eletródicos e determinar as melhores condições de preparação dos eletrodos e funcionamento da célula eletroquímica. Será avaliado o efeito da alteração do ciclo de iluminação na saúde dos musgos conectados a célula eletroquímica nas respostas eletroquímicas. Um catalisador de baixo custo a base de hidrogel de Fe-N-C será desenvolvido e adicionado ao cátodo contendo camada difusora de gás com o objetivo de melhorar as reações de redução de oxigênio (RRO) e, em consequência, melhorar o desempenho de geração de energia elétrica da BCMC desenvolvida. Experimentos de voltametria cíclica serão realizados para observar os processos faradáicos ocorrendo na superfície dos eletrodos desenvolvidos, bioânodo, cátodo contendo camada difusora de gás e do hidrogel Fe-N-C.