REVISIÓN DEL ESTADO DEL ARTE SOBRE LA PRODUCCIÓN BIOELECTROQUÍMICA DEL HIDRÓGENO: AVANCES, DESAFÍOS Y PERSPECTIVAS FUTURAS

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dc.contributor.advisorBlanco Vásquez, Sergio
dc.contributor.authorTarazona Ortega, Juan
dc.contributor.authorHerrera Velasco, Michelle
dc.contributor.evaluatorDelvasto Angarita, Pedro
dc.contributor.evaluatorVargas Ceballos, Oscar
dc.date.accessioned2025-08-29T20:15:20Z
dc.date.available2025-08-29T20:15:20Z
dc.date.created2025-08-13
dc.date.issued2025-08-13
dc.description.abstractLa Producción Bioelectroquímica de Hidrógeno (BEH) brinda una alternativa sostenible frente a los métodos convencionales de producción de hidrógeno al utilizar microorganismos electroactivos en celdas de electrólisis microbiana (Microbial Electrolysis Cells - MEC) para transformar residuos orgánicos en hidrógeno. Esta investigación presenta una revisión bibliográfica detallada sobre los avances más recientes en electrodos y electrocatalizadores aplicados a la BEH, presentando materiales novedosos y prometedores, como ejemplo los nanomateriales como disulfuro de molibdeno (MoS₂), aleaciones basadas en níquel, y compuestos híbridos como Fe₃C/Fe embebidos en carbono poroso, que han demostrado mejorar significativamente la reacción de evolución de hidrógeno (Hydrogen Evolution Reaction - HER) y la transferencia de electrones. Además, también se analizan configuraciones de celdas, tipos de biomasa, microorganismos más eficientes y condiciones operativas evaluando su impacto en la producción de hidrógeno, la sostenibilidad del proceso y la escalabilidad tecnológica. Los resultados indicaron que la ingeniería de electrodos combinada con la selección de electrocatalizadores económicos y altamente activos impulsa la adopción de la BEH como tecnología clave para la producción de hidrógeno verde gracias a la reducción de costos operativos.
dc.description.abstractenglishBioelectrochemical Hydrogen Production (BHP) offers a sustainable alternative to conventional hydrogen production methods by utilizing electroactive microorganisms in Microbial Electrolysis Cells (MECs) to convert organic waste into hydrogen. This study presents a comprehensive literature review on the latest advancements in electrode and electrocatalyst development applied to BHP, highlighting novel and promising materials such as nanomaterials like molybdenum disulfide (MoS₂), nickel-based alloys, and hybrid compounds such as Fe₃C/Fe embedded in porous carbon, all of which have demonstrated significant improvements in the hydrogen evolution reaction (HER) and electron transfer efficiency. Additionally, the review examines cell configurations, types of biomass, high-performance microorganisms, and operational conditions, evaluating their impact on hydrogen yield, process sustainability, and technological scalability. The findings suggest that advanced electrode engineering, combined with the selection of cost-effective and highly active electrocatalysts, enhances the viability of BHP as a key technology for green hydrogen production, primarily through the reduction of operational costs.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Metalúrgico
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/20.500.14071/46081
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Metalúrgica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectProducción bioelectroquímica de hidrógeno
dc.subjectmicroorganismos electroactivos
dc.subjectceldas de electrolisis microbiana
dc.subjecthidrógeno verde
dc.subjectreacción de evolución de hidrógeno
dc.subject.keywordBioelectrochemical hydrogen production
dc.subject.keywordelectroactive microorganisms
dc.subject.keywordmicrobial electrolysis cells
dc.subject.keywordgreen hydrogen
dc.subject.keywordhydrogen evolution reaction
dc.titleREVISIÓN DEL ESTADO DEL ARTE SOBRE LA PRODUCCIÓN BIOELECTROQUÍMICA DEL HIDRÓGENO: AVANCES, DESAFÍOS Y PERSPECTIVAS FUTURAS
dc.title.englishReview of the state of the art on Bioelectrochemical Hydrogen Production: Advances, Challenges, and Future Perspectives
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Metalúrgica