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

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dc.contributor.advisorSánchez Torres, Viviana
dc.contributor.authorPaez Criado, Laura Cristhina
dc.date.accessioned2024-03-03T20:35:25Z
dc.date.available2014
dc.date.available2024-03-03T20:35:25Z
dc.date.created2014
dc.date.issued2014
dc.description.abstractA 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.
dc.description.abstractenglishAlthough microbial fuel cells (MFCs) represent a renewable energy resource, their main disadvantage is that they generate lower power density compared to a traditional fuel cell. The power produced by a MFC results from redox reactions catalyzed by microorganisms; moreover, it is limited by its high internal resistance. In order to analyze the performance of the MFC, the internal resistance needs to be evaluated. Being a property of the system, the internal resistance includes the anode resistance, cathode resistance, electrolyte resistance, and proton exchange membrane (PEM) resistance. In this study, a new and non-invasive method based in charging capacitor was developed, and the internal resistance of a double chamber MFC was analyzed. The charging capacitor method is based on the RC circuit arrangement; in which a resistor is connected in series with the capacitor and the internal resistance measured is related to the capacitance, the capacitor time constant (), as well as the external resistance. It was determined that using a 4,7 F capacitor is possible to storage the maximum value of power generation (0,7 mW), and find the real internal resistance in the system (80, Using the current step technique the internal resistance was around 7,8 the total losses in the MFC because it uses very short times during the measurement. As a conclusion, the characterization of the MFC requires a method that utilizes enough time to reflect all the system losses. This requirement is not achieved by traditional methods; however, it is considered by the charging capacitor method.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/29802
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectCelda De Combustible Microbiana
dc.subjectShewanella Oneidensis Mr-1
dc.subjectCircuito Rc
dc.subjectCorriente Interrumpida
dc.subjectResistencia Interna.
dc.subject.keywordMicrobial Fuel Cell
dc.subject.keywordShewanella Oneidensis Mr-1
dc.subject.keywordRc Circuit
dc.subject.keywordCurrent Interrupt
dc.subject.keywordInternal Resistance
dc.titleDesarrollo del método de carga de un capacitor para encontrar la resistencia interna en una celda de combustible microbiana
dc.title.englishDevelopment of the charging capacitor method to find the internal resistance in a microbial fuel cell
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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