Proyecto finalizado <\/p>\n
A continuaci\u00f3n se detalla la informaci\u00f3n m\u00e1s relevante del proyecto<\/p>\n
Objetivo 0. Gesti\u00f3n de la coordinaci\u00f3n cient\u00edfica, t\u00e9cnica y econ\u00f3mica del proyecto<\/strong> Se consider\u00f3 necesaria la asistencia de Yeray Asensio a la Escuela de Verano en Ingenier\u00eda Electroqu\u00edmica celebrada en Leeuwarden con el fin de adecuar sus conocimientos a las actividades a las que se ha ido enfrentando durante el proyecto.<\/p>\n Durante el proyecto se ha mantenido colaboraci\u00f3n internacional con cuatro grupos de investigaci\u00f3n en las distintas \u00e1reas del proyecto incluyendo el grupo del Prof. Gonzalez en Universidad de Sao Paulo (Brasil), Scialdone en Universidad de Palermo (Italia), Fonseca en Universidad de Lisboa (Portugal) y Di Lorenzo en Universidad de Bath (Reino Unido).<\/p>\n Se puso en marcha y se ha mantenido actualiza durante el proyecto la p\u00e1gina web Blog.uclm.es\/sunlivingenergy, donde est\u00e1n recogidos los principales avances del proyecto.<\/p>\n Como consecuencia de la actualizaci\u00f3n en conocimientos se ha publicado el siguiente trabajo como cap\u00edtulo de libro:<\/p>\n F.J. Fern\u00e1ndez, J. Lobato, J. Villase\u00f1or, M.A. Rodrigo and P. Ca\u00f1izares. Microbial Fuel Cell: the definitive technological approach for valorizing organic wastes in The Handbook of Environmental Chemistry Vol. 32. Environment, Energy and Climate Change I. (E. Jimenez, B. Caba\u00f1as and G. Lefebrve Editors). Springer International Publishing Switzerland, 2015 ISBN 978-3-319-12906-8<\/p>\n Objetivo 1.1. Producci\u00f3n de ox\u00edgeno por algas\t<\/strong><\/p>\n Objetivo alcanzado satisfactoriamente. Tal y como estaba programado se ha evaluado el efecto de la edad de fango y de la intensidad y longitud de onda de la luz irradiada en la producci\u00f3n de ox\u00edgeno por parte de algas con vistas a utilizar este ox\u00edgeno en la reducci\u00f3n cat\u00f3dica de las celdas de combustible microbianas. Los resultados alcanzados han sido satisfactorios y actualmente hay una publicaci\u00f3n en fase de evaluaci\u00f3n:<\/p>\n Y. Asensio, A. Santacruz, C.M. Fernandez-Marchante, J. Lobato, J. Villase\u00f1or, P. Ca\u00f1izares, M.A. Rodrigo. Influence of hydraulic retention time and carbon loading rate on the production of algae. En evaluaci\u00f3n en la revista Fuel<\/p>\n En relaci\u00f3n con este objetivo, tambi\u00e9n se ha evaluado la influencia de la disponibilidad de ox\u00edgeno en el compartimento cat\u00f3dico y de este trabajo se ha publicado el art\u00edculo: <\/p>\n S. Mateo, M. Rodrigo, L.P. Fonseca, P. Ca\u00f1izares, F.J. Fernandez-Morales. Oxygen availability effect on the performance of air-breathing cathode microbial fuel cell. Biotechnology Progress, (2015) 31 (4), 900-907.<\/p>\n Objetivo 1.2. Evaluaci\u00f3n de sistemas de separaci\u00f3n de compartimentos an\u00f3dico y cat\u00f3dico con prototipos<\/strong>\t<\/p>\n Objetivo alcanzado satisfactoriamente. Se han evaluado tres prototipos de celdas microbiol\u00f3gicas y para cada uno de los mismos se ha evaluado el uso de distintos materiales electr\u00f3dicos, separadores y combustibles, incluyendo no solo algas y acetatos sino tambi\u00e9n efluentes de bodegas, importantes en nuestra regi\u00f3n y tambi\u00e9n sulfuros. Los resultados han sido muy satisfactorios. Se han publicado los siguientes trabajos:<\/p>\n A. Raschitor, G. Soreanu, C.M. Fernandez-Marchante, J. Lobato, P. Ca\u00f1izares, I. Cretescu, M.A. Rodrigo. Bioelectro-Claus processes using MFC technology: Influence of co-substrate. Bioresource Technology 189 (2015) 94\u201398.<\/p>\n S. Mateo, A. Gonzalez del Campo, J. Lobato, M.A. Rodrigo, P. Ca\u00f1izares, F.J. Fernandez-Morales. Long-term effects of the transient COD concentration on the performance of microbial fuel cells. (2016) Biotechnology Progress, 32 (4), 883-890.<\/p>\n E.D. Penteado, C.M. Fern\u00e1ndez-Marchante, M. Zaiat, P.Ca\u00f1izares, E.R. Gonz\u00e1lez and M.A Rodrigo. Energy recovery from winery wastewater using a dual chamber microbial fuel cell. Journal of Chemical Technology and Biotechnology (2016), 91, 1802-1808.<\/p>\n C. Prestigiacomo, C.M. Fernandez-Marchante, F.J Fern\u00e1ndez-Morales, P. Ca\u00f1izares, O. Scialdone, M.A Rodrigo. New prototypes for the isolation of the anodic chambers in microbial fuel cells Y. Asensio, C.M. Fernandez-Marchante, J. Lobato, P. Ca\u00f1izares, M.A. Rodrigo. Influence of the ion-exchange membrane on the performance of double-compartment microbial fuel cells. Journal of Electroanalytical Chemistry DOI: 10.1016\/j.jelechem.2017.06.018<\/p>\n Objetivo 1.3. Producci\u00f3n de materia org\u00e1nica por algas y transformaci\u00f3n de biomasa en sustrato de org. Bioelectrog\u00e9nicos<\/strong> Y. Asensio, A. Santacruz, C.M. Fernandez-Marchante, J. Lobato, J. Villase\u00f1or, P. Ca\u00f1izares, M.A. Rodrigo. Influence of hydraulic retention time and carbon loading rate on the production of algae. En evaluaci\u00f3n en la revista Fuel<\/p>\n Se ha estudiado la influencia de los tratamientos t\u00e9rmicos como pretratamiento para emplear las algas como combustible. Fruto de esta investigaci\u00f3n se encuentra en fase de evaluaci\u00f3n el siguiente art\u00edculo:<\/p>\n Y. Asensio, L.F. Le\u00f3n, C.M. Fern\u00e1ndez-Marchante, J. lobato, P. Ca\u00f1izares, M.A. Rodrigo. Use of thermally-treated algae suspensions as fuel for Microbial fuel cells.<\/p>\n Asimismo se han evaluado posibles formas de concentrar las algas para ser utilizadas como alimento en las celdas de combustible microbianas. Fruto de esta investigaci\u00f3n se ha publicado el art\u00edculo<\/p>\n Fernanda L. Souza, Salvador Cotillas, Cristina S\u00e1ez Pablo Ca\u00f1izares, Marcos R.V. Lanza, Aurora Seco and Manuel A. Rodrigo. Removal of algae from biological cultures: a challenge for electrocoagulation? Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 91, 82-87.<\/p>\n Tambi\u00e9n se ha trabajado en los procesos de fermentaci\u00f3n de sustratos para hacerlos m\u00e1s f\u00e1cilmente accesibles a los microorganismos electrog\u00e9nicos. Fruto de este trabajo se ha publicado el art\u00edculo:<\/p>\n A. Fernandez, M.A. Sanrom\u00e1n, S. Marks, J. Makinia, A. Gonzalez del Campo, M. Rodrigo, F.J. Fernandez. A grey box model of glucose fermentation and syntrophic oxidation in microbial fuel cells Bioresource Technology, (2016) 200, 396-404.<\/p>\n Objetivo 2.1. Dise\u00f1o y optimizaci\u00f3n de la reducci\u00f3n de ox\u00edgeno producido por algas en la superficie cat\u00f3dica<\/strong> Objetivo 2.2. Integraci\u00f3n de componentes en maqueta y prueba inicial de concepto<\/strong> S. Mateo, A. Gonzalez del Campo, P. Ca\u00f1izares, J. Lobato, M.A. Rodrigo, F.J. Fern\u00e1ndez. Bioelectricity generation in a self-sustainable Microbial Solar Cell. Bioresource Technology 159 (2014) 451\u2013454<\/p>\n Se ha conseguido tambi\u00e9n la implementaci\u00f3n de los dos subsistemas en celdas m\u00e1s robustas que no requieran de la adici\u00f3n de un combustible externo. Con una de estas maquetas se ha conseguido encender iluminaci\u00f3n tipo led, lo que demuestra la aplicabilidad de la tecnolog\u00eda. (mirar p\u00e1gina web)<\/p>\n Como desarrollo lateral se ha aplicado la tecnolog\u00eda al desarrollo de celdas microbianas en lagunajes, lo que ha dado lugar a la siguiente publicaci\u00f3n:<\/p>\n J. Villase\u00f1or, L. Rodr\u00edguez, C.M. Fern\u00e1ndez-Marchante, F.J. Fern\u00e1ndez-Morales, M.A. Rodrigo, The salinity effects on the performance of a constructed wetland-microbial fuel cell. (2017) Ecological Engineering, 107, 1-7.<\/p>\n Objetivo 2.3.Desarrollo de procesos bioelectrog\u00e9nicos de cultivo fijo para el consumo de algas<\/strong> Y. Asensio, C.M. Fern\u00e1ndez-Marchante, P. Ca\u00f1izares, M.A. Rodrigo. Influence of the fuel and dosage on the performance of double-compartment microbial fuel cells. Water Research (2016) 99, 16-23.<\/p>\n E. D. Penteado, C.M. Fernandez-Marchante, M. Zaiat, P. Ca\u00f1izares, E.R. Gonzalez, M.A. Rodrigo. Influence of sludge age on the performance of MFC treating winery wastewater. Chemosphere 151 (2016) 163-170.<\/p>\n Mateo, S., D’Angelo, A., Scialdone, O., Ca\u00f1izares, P., Rodrigo, M.A., Fernandez-Morales, F.J. D’Angelo, A., Mateo, S., Scialdone, O., Ca\u00f1izares, P., Fernandez-Morales, F.J., Rodrigo, M.A. Tambi\u00e9n se ha evaluado la influencia de los m\u00e9todos de inoculaci\u00f3n en el desarrollo de biofilms electrog\u00e9nicos, estando dos trabajos enviados para su publicaci\u00f3n:<\/p>\n F. Vicari, Y. Asensio, C.M. Fern\u00e1ndez-Marchante, J. Lobato, P. Ca\u00f1izares, O. Scialdone, M.A. Rodrigo. Influence of the start-up conditions in the long term performance of double-compartment Microbial Fuel Cells. Enviado para su publicaci\u00f3n a Bioelectrochemistry<\/p>\n F. Vicari, S. Mateo, F.J. Fernandez, P. Ca\u00f1izares, A. Galia, O. Scialdone, M.A. Rodrigo. Influence of the methodology of inoculation in the performance of air-breathing microbial fuel cells. Enviado para su publicaci\u00f3n a Journal of Electroanalytical Chemistry<\/p>\n Por \u00faltimo se ha evaluado la composici\u00f3n de las poblaciones microbianas electrog\u00e9nicas utilizando la t\u00e9cnica Illumina. Los resultados se han incluido en el siguiente trabajo, que actualmente se encuentra en fase de evaluaci\u00f3n:<\/p>\n S. Mateo, N. Zamorano-L\u00f3pez, L. Borras, F.J. Fernandez, P. Ca\u00f1izares, A. Seco, M.A. Rodrigo. Effect of sludge age on the bio-electrogenic populations developed in MFC. Enviado para su publicaci\u00f3n a Journal of Chemical Technology and Biotechnology<\/p>\n Objetivo 3.1.Miniaturizacion de c\u00e1todos y compartimento cat\u00f3dico<\/strong>\t<\/p>\n Objetivo alcanzado con \u00e9xito. Se ha evaluado el escalado y miniaturizaci\u00f3n del compartimento cat\u00f3dico, estudi\u00e1ndose la influencia de la adici\u00f3n de metales catal\u00edticos en el c\u00e1todo con objeto de mejorar la reducci\u00f3n del ox\u00edgeno a agua y la utilizaci\u00f3n de mediadores electroqu\u00edmicos. Fruto de este trabajo se han publicado los trabajos: Objetivo 3.2. Miniaturizaci\u00f3n de la mejor maqueta y estudio de modularidad<\/strong> Y. Asensio, E. Mansilla, C.M. Fernandez-Marchante, J. Lobato, P. Ca\u00f1izares, M.A. Rodrigo Towards the scale-up of bioelectrogenic technology: stacking microbial fuel cells to produce larger amounts of electricity. Journal of Applied Electrochemistry. DOI : 10.1007\/s10800-017-1101-2<\/p>\n Objetivo 3.3. Miniaturizaci\u00f3n de \u00e1nodos y compartimento an\u00f3dico<\/strong>\t<\/p>\n Objetivo alcanzado con \u00e9xito. se ha estudiado la influencia del volumen del compartimento an\u00f3dico, optimiz\u00e1ndose la relaci\u00f3n superficie de electrodo y volumen an\u00f3dico. Fruto de esta investigaci\u00f3n se ha publicado el siguiente art\u00edculo:<\/p>\n E.D. Penteado, C.M. Fern\u00e1ndez-Marchante, M. Zaiat, E.R. Gonzalez, M.A. Rodrigo. Optimization of the performance of Microbial fuel Cell using the ratio Electrode-Surface Area\/Anode-Compartment Volume. Brazilian Journal of Chemical Engineering (2017) DOI BJCE.2016.0411.R1 <\/p>\n Se ha estudiado la influencia de los materiales an\u00f3dicos carbonosos as\u00ed como la presencia de metales en el comportamiento y miniaturizaci\u00f3n de las celdas microbianas de combustible. Estos trabajos se encuentran publicados o en revisi\u00f3n en los siguientes trabajos:<\/p>\n Y. Asensio, I.B. Montes, C.M. Fern\u00e1ndez-Marchante, P. Ca\u00f1izares, M.A. Rodrigo. Selection of cheap electrodes for two-compartment microbial fuel cells. Journal of Electroanalytical Chemistry 785 (2017) 235-240. S. Mateo, P. Ca\u00f1izares, M.A. Rodrigo, F.J. Fernandez-Morales. Carbonaceous anodes for microbial fuel cells, en evaluaci\u00f3n en Journal of Chemical Technology and Biotechnology<\/p>\n S. Mateo, P. Ca\u00f1izares, M.A. Rodrigo, F.J. Fernandez-Morales. Performance of metal-doped carbonaceous anodes in air-breathing microbial fuel cells en Journal of Power Sources<\/p>\n Objetivo 4.1. Fabricaci\u00f3n de dispositivo escalable y caracterizaci\u00f3n de comportamiento<\/strong>\t<\/p>\n Objetivo alcanzado de acuerdo satisfactoriamente. Se han desarrollado dos tipos de pilas de celdas microbianas, una para tecnolog\u00eda de doble compartimento y otra para tecnolog\u00eda autorespirante. Se han publicado el siguiente trabajo<\/p>\n Y. Asensio, C.M. Fern\u00e1ndez-Marchante, J. Villase\u00f1or, J. Lobato, P. Ca\u00f1izares, M.A. Rodrigo. Algal biomass as fuel for stacked-MFCs for profitable, sustainable and carbon neutral bioenergy generation. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. DOI: 10.1002\/jctb.5354<\/p>\n Y est\u00e1 en v\u00edas de publicaci\u00f3n otro trabajo con la tecnolog\u00eda de pilas de celdas autorrespirantes. <\/p>\n Objetivo 4.2.Comprobaci\u00f3n de aplicaciones: sustituci\u00f3n CFV por CFM en l\u00e1mpara de jard\u00edn<\/strong>\t<\/p>\n Objetivo alcanzado con \u00e9xito. Se ha preparado varios videos demostrativos de la tecnolog\u00eda con los dos prototipos de celdas utilizados.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Proyecto finalizado A continuaci\u00f3n se detalla la informaci\u00f3n m\u00e1s relevante del proyecto Objetivo 0. Gesti\u00f3n de la coordinaci\u00f3n cient\u00edfica, t\u00e9cnica y econ\u00f3mica del proyecto Objetivo cumplido satisfactoriamente. La gesti\u00f3n del proyecto se ha desarrollado con normalidad desde el momento en el que el proyecto pudo ser comenzado de forma efectiva tras las correspondientes notificaciones (noviembre … Seguir leyendo 8. Progreso del proyecto<\/span>
\nObjetivo cumplido satisfactoriamente. La gesti\u00f3n del proyecto se ha desarrollado con normalidad desde el momento en el que el proyecto pudo ser comenzado de forma efectiva tras las correspondientes notificaciones (noviembre de 2014). No han existido problemas en esta gesti\u00f3n aunque, tal y como se ha especificado en el apartado A2 ha habido dos modificaciones que hay que destacar:
\n\uf02d\tSe ha tramit\u00f3 y acept\u00f3 el alta de dos investigadores con efectos 20\/02\/2015. Se trata de Jos\u00e9 Villase\u00f1or Camacho (DNI 05907044T) y de Francisco Jes\u00fas Fern\u00e1ndez Morales (DNI 44041158-E)
\n\uf02d\tCon fecha 2 de marzo de 2016 se solicit\u00f3 una pr\u00f3rroga hasta el 30 de abril de 2017 para acabar con m\u00e1s tranquilidad las etapas de integraci\u00f3n y para finalizar la difusi\u00f3n de resultados. Esta pr\u00f3rroga fue concedida y se ha aprovechado adecuadamente como se refleja en el presente informe.
\nAsimismo, se ha realizado la contrataci\u00f3n de D. Yeray Asensio en el per\u00edodo 18\/03\/2015 hasta 03\/03\/2017, en el que ha realizado su tesis doctoral (actualmente en proceso de redacci\u00f3n) en el marco del proyecto. Tambi\u00e9n se ha integrado a la becaria FPU Sara Mateo (beca Beca FPU13\/04118) en el equipo de trabajo adaptando el objetivo de su tesis a una parte de los objetivos del trabajo.<\/p>\n
\nFuel (2016), 181, 704-710.<\/p>\n
\nObjetivo alcanzado satisfactoriamente. Se ha evaluado el efecto de los principales par\u00e1metros (longitud de onda e intensidad de la luz irradiada, temperatura y edad de fango) en la velocidad de reproducci\u00f3n de algas con el fin de maximizar su producci\u00f3n. Los resultados alcanzados han sido satisfactorios y actualmente hay una publicaci\u00f3n en fase de evaluaci\u00f3n (conjunta con objetivo 1.1):<\/p>\n
\nObjetivo cumplido satisfactoriamente. Se ha comparado el funcionamiento de celdas de combustible microbianas de tipo autorrespirantes con celdas convencionales en las que el ox\u00edgeno se aporta por algas. En todos los casos se ha estudiado el uso de distintos catalizadores para comprobar en qu\u00e9 condiciones se optimiza el proceso cat\u00f3dico. Los resultados alcanzados han sido satisfactorios y se encuentran en fase de discusi\u00f3n previa a la preparaci\u00f3n de publicaciones.<\/p>\n
\nObjetivo cumplido satisfactoriamente. Se han realizado pruebas de concepto de la tecnolog\u00eda y fruto de las mismas se ha realizado la publicaci\u00f3n:<\/p>\n
\nObjetivo cumplido satisfactoriamente. Se ha evaluado la influencia de la edad de fango como par\u00e1metro operativo principal de estos dispositivos. De este modo, en los diferentes modelos de celdas utilizados se ha evaluando el efecto de la edad de fango, utilizando edades de fango muy reducidas con el fin de garantizar que los microorganismos que produzcan electricidad sean de cultivo fijo. Se han alimentado las celdas con aguas sint\u00e9ticas de diferentes composiciones y concentraciones. Los resultados alcanzados han sido satisfactorios. Se han publicado los siguientes trabajos:<\/p>\n
\nThe influence of sludge retention time on mixed culture microbial fuel cell start-ups
\n(2017) Biochemical Engineering Journal, 123, pp. 38-44.<\/p>\n
\nOptimization of the performance of an air-cathode MFC by changing solid retention time
\n(2017) Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 92, 1746-1755.<\/p>\n
\nE.D. Penteado, C.M. Fernandez-Marchante, M. Zaiat, P. Ca\u00f1izares, E.R. Gonzalez, M.A. Rodrigo. On the effects of ferricyanide as cathodic mediator on the performance of Microbial Fuel Cells. Electrocatalysis (2017) 8, 59-66.
\nS. Mateo, F.J. Fernandez, P. Ca\u00f1izares, M.A. Rodrigo. Influence of the cathode platinum loading and of the implementation of membranes on the performance of air-breathing microbial fuel cells. Electrocatalysis. DOI : 10.1007\/s12678-017-0393-7<\/p>\n
\nObjetivo alcanzado con \u00e9xito. Se ha conseguido optimizar la construcci\u00f3n de pilas de celdas de combustible microbiol\u00f3gicas con las dos tecnolog\u00edas principales evaluadas (doble compartimento y air-breathing). Se han estudiado las distintas posibilidades de conexionado el\u00e9ctrico e hidr\u00e1ulico entre celdas de combustible microbiol\u00f3gicas, adem\u00e1s de estudiar su comportamiento en funci\u00f3n del n\u00famero de celdas apilas. Fruto de esta investigaci\u00f3n se ha publicado el siguiente art\u00edculo.<\/p>\n
\nE.D. Penteado, C.M. Fern\u00e1ndez-Marchante, M. Zaiat, E.R. Gonzalez, M.A. Rodrigo. Influence of carbon electrode material on energy recovery from winery wastewater using a dual-chamber microbial fuel cell. Environmental Technology (2017) DOI 10.1080\/09593330.2016.1226961<\/p>\n