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Desarrollo del método de carga de un capacitor para encontrar la resistencia interna en una celda de combustible microbiana

Resumen

A pesar de que las celdas de combustible microbianas (MFCs) representan una fuente de energía renovable, su principal desventaja es la baja generación de potencia, comparada con la que las celdas de combustible tradicionales pueden generar. La potencia de una MFC, es resultado de las reacciones de óxido-reducción catalizadas por los microorganismos; y a su vez, está limitada por la resistencia interna del sistema. Con la finalidad de analizar el desempeño de una MFC, la resistencia interna necesita ser evaluada. Siendo una propiedad del sistema, incluye la resistencia ofrecida por el ánodo, el cátodo, los electrolitos y la membrana intercambiadora de protones (PEM). En este estudio, el método novedoso y no invasivo, basado en el ciclo de carga de un capacitor, fue desarrollado para analizar la resistencia interna de una MFC de doble cámara. El método de carga del capacitor está basado en el arreglo de un circuito RC; en el cual, un resistor es conectado en serie con un capacitor, y la resistencia interna, queda expresada en términos de la capacitancia, la constante de tiempo () del capacitor y la resistencia externa. Se determinó que un capacitor de 4,7 F permite almacenar la máxima potencia generada (0,7 mW), y Al comparar este valor con el obtenido usando la técnica de corriente interrumpida, el resultado fue de 7,8 , el cual no representa las pérdidas totales de la MFC, pues emplea tiempos muy cortos durante la medición. Se concluye pues, que la caracterización de la MFC requiere de un método que implique un tiempo suficiente para reflejar todas las pérdidas del sistema. Este requisito, que no es cumplido usando las técnicas tradicionales, es tenido en cuenta con el método de carga del capacitor.