Hybrid microbial-photosynthetic biofuel cells for simultaneous bacterial glycerol biotransformation and algal carbon dioxide capture

AUTOR(ES)
FONTE

J. Braz. Chem. Soc.

DATA DE PUBLICAÇÃO

2014-03

RESUMO

A geração de potencial em bioânodos de Pseudomonas aeruginosa a partir da bio transformação de glicerol, foi acoplada à captura de dióxido de carbono em biocátodos de Chlorella vulgaris em uma célula a combustível híbrida fotossintética (HPSBC). Parâmetros bioquímicos tais como crescimento microbiano, consumo de substrato, produção de pigmentos bacterianos e a captura de CO2 foram estudados. Igualmente, parâmetros eletroquímicos de densidades de correntes máximas (Id max), geração de densidade potencia máxima (Pd max) e eficiências coulômbicas (C E), foram estudados. Inicialmente, ambos os sistemas foram avaliados em separado contra os correspondentes pares redox Fe3+|Fe2+. No sistema bacteriano, resultados importantes em termos de Id max de 42 ± 2,1 µA cm-2, C E de 48 ± 2,4% e Pd max de 350 ± 17,5 mW cm-2 foram alcançados. Igualmente, para o sistema catódico algal isolado, valores de Id max de 93 ± 4,65 µA cm-2, C E de 56 ± 2,8% e Pd max de 3,2 ± 0,16 mW cm-2, foram atingidos. Em contraste, quando os dois sistemas foram acoplados, um valor menor de Id max de 48,5 ± 2,42 µA cm-2 foi observado. Finalmente, as condições bioeletroquímicas foram melhoradas com base no consumo de substrato, a geração de produtos eletrogênicos, o transporte de cátions e os sistemas para transporte de elétrons empregados. Assim, maiores valores médios para Id max de 80 ± 4,0 µA cm-2, para C E de 71,5 ± 3,57% e para Pd max de 650 ± 32,5 mW cm-2 foram obtidos.

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