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Mejora de la producción de biogás (metano) a partir de estiércol de vaca utilizando una celda microbiana electroquímica y caracterización molecular de bacterias metanogénicas aisladas

Autores: Bhatt, Puja; Poudyal, Pranita; Dhungana, Pradip; Prajapati, Bikram; Bajracharya, Suman; Yadav, Amar Prasad; Bhattarai, Tribikram; Sreerama, Lakshmaiah; Joshi, Jarina

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Energía

Subcategoría

Energía biomasa

Palabras clave

Biogás
Digestión anaerobia
Celda microbiana electroquímica
Contenido de metano
Temperatura
Tratamiento de residuos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El biogás se ha utilizado durante mucho tiempo como combustible para cocinar en muchos países tropicales, y tiene el potencial de ser una fuente de energía significativa más allá del combustible de cocina doméstico. En este estudio, describimos el uso de una baja entrada de energía eléctrica en un proceso de digestión anaeróbica utilizando una celda electroquímica microbiana (MEC) para promover el contenido de metano en el biogás a 18, 28 y 37 grados Celsius. Aunque la cantidad máxima de producción de biogás fue a 37 grados Celsius (25 cm), el biogás se pudo producir de manera efectiva a temperaturas más bajas, es decir, a 18 (13 cm) y 28 grados Celsius (19 cm), con una entrada de energía externa de 2 V. La producción de biogás de 13 cm obtenida a 18 grados Celsius fue aproximadamente 65 veces mayor que el biogás producido sin una fuente de energía externa (0.2 cm). Esto se mejoró aún más en un 23% utilizando electrodos de grafito tratados con nanotubos de carbono (CNT). Esto sugiere que la MEC puede operar a tan solo 18 grados Celsius y aún así producir cantidades significativas de biogás. La proporción de CH en el biogás producido en los controles fue del 30%, mientras que el biogás producido en una MEC tenía un 80% de CH. La MEC redujo efectivamente el COD en un 42%, mientras que consumió el 98% de azúcares reductores. En consecuencia, es un método adecuado para el tratamiento de desechos/estiércol. La caracterización molecular utilizando secuenciación de 16s rRNA confirmó la presencia de bacterias metanogénicas, a saber, y , en el inóculo utilizado para la fermentación. Consistente con estudios recientes, creemos que la electrometanogénesis jugará un papel significativo en la producción de productos de valor agregado y mejorará la gestión de desechos al convertirlos en energía.

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