CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Identificació de paràmetres agronòmics implicats en el rendiment de biobateries (Microbial Fuel Cells - MFCs) elaborades amb substrats orgànics

Estudiant que ha llegit aquest projecte:

Tutor/a o Cotutor/a: LOPEZ MARTINEZ, MARGARITA

Departament: DEAB

Títol: Identificació de paràmetres agronòmics implicats en el rendiment de biobateries (Microbial Fuel Cells - MFCs) elaborades amb substrats orgànics

Data inici oferta: 22-07-2024      Data finalització oferta: 22-03-2025

Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG CIEN AGRONOM
    GR ENG SIS BIOLÒG 23

Lloc de realització:
EEABB

Paraules clau:
Biobateries microbianes, energia del sòl, energia renovable, solucions basades en la natura, sostenibilitat

Descripció del contingut i pla d'activitats:
Les biobateries permeten obtenir energia a partir de l'activitat biològica de la microbiota existent en un substrat orgànic. Aquesta energia pot tenir aplicacions en l'entorn agrícola com per exemple l'alimentació de sensor i recollida i enviament de dades de camp. Coneixem que la utilització de materials aparentment similars produeixen rendiments de les bateries diferents, per la qual cosa és necessari identificar quins són els factors causants.
El treball que es planteja consisteix en identificar quins són els paràmetres que més afecten el rendiment de les bateries i en quin grau depenen del tipus de substrats.
La metodologia inclou mostreig i caracterització física i química de materials orgànics, per la qual cosa cal realitzar treball de laboratori d'anàlisi. També els diferents materials es provaran en les biobateries per avaluar el rendiment, que es relacionarà amb els resultats de laboratori. Aquests materials podran ser barreges o materials únics.

Overview (resum en anglès): This final degree project aims primarily at identifying and analyzing the agronomic parameters that influence the performance of microbial bio-batteries, also known as Microbial Fuel Cells (MFCs), made from organic substrates of agricultural origin. MFCs are bioelectrochemical devices that harness the metabolic activity of electrogenic microorganisms to generate electric current from biodegradable organic matter. These emerging technologies are being investigated as sustainable alternatives for waste treatment and small-scale renewable energy production.
The methodology used was based on the experimental construction of several MFCs using different types of organic substrates (plant residues, manure, compost, etc.), evaluating agronomic variables such as substrate composition, pH, electrical conductivity, and the presence of essential nutrients like phosphorus, potassium, or nitrogen, which are of particular interest. For each experimental condition, the electrical performance (power density, voltage, current) and the microbiological activity of the system were measured using electrochemical and microbiological analysis techniques. Additionally, the evolution of performance during the operation of the MFCs was monitored.
The results show that nutrient-rich substrates with high microbiological activity, such as bokashi, Burés compost, and their mixtures, achieved the highest voltages (up to 728 mV), while more mineral materials such as vermiculite or NPK biochar exhibited lower performance. This confirms the initial hypothesis that the agronomic parameters of the substrate significantly influence electrical generation. These findings open new perspectives for the utilization of agricultural residues and municipal compounds in the sustainable production of bioenergy.

Aquest projecte està relacionat amb l'adaptació al Canvi Climatic? No

Aquest projecte està relacionat amb la digitalització del seu àmbit de treball? No

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC