Estudio eléctrico de células híbridas mediante una celda microbiana de combustible (MFC)”

Abstract

En el presente proyecto se estudió eléctricamente un organismo biológico híbrido mediante un prototipo de celda microbiana de combustible (MFC). El organismo híbrido fue desarrollado mediante la adherencia de nanoparticulas de plata en la cianobacteria Fischerella musicola y la celda MFC fue diseñada y construida en base a dos cámaras separadas por un puente salino. Previo al desarrollo del organismo hibrido se analizó con diferentes técnicas de caracterización el crecimiento celular de la cianobacteria Fischerella musicola, para ello se controló los parámetros de fotoperiodo e intercambio gaseoso, y se monitoreo la temperatura y el pH del medio de cultivo. Las nanopartículas de plata (AgNPs) se sintetizaron con química verde y se utilizó extractos naturales como la flor del geranio (Pelargonium domesticum) y del fruto de la carrasquilla (Rhamnus myrtifolius), para la reducción del nitrato de plata. En el proceso de síntesis se controló el pH, temperatura y el tiempo para obtener tamaños de nanoparticulas de 17,6313±12,6812nm para las AgNPs de geranio y de 24,1294±7,5146nm para las de carrasquilla. Estos estudios mostraron que, dependiendo del agente reductor y las condiciones de síntesis, la forma y tamaño de la nanoparticula difiere. Finalmente, se desarrolló el organismo híbrido mediante la adherencia electrostática de diferentes concentraciones de AgNPs y se caracterizó bajo diferentes técnicas de microscopia. Todos los estudios mostraron que para una concentración de 2,6mL de AgNPs de Pelargonium domesticum en 20mL de biomasa y 40mL de medio BG11, se obtuvo la mejor eficiencia de generación energía eléctrica de 0.8043±0.009V y 19,42uA/cm2, mediante una celda microbiana de combustible de dos cámaras y puente salino.