En este trabajo se estudió la respuesta electrogénica de lodos y aguas provenientes del lago del campus de la Universidad del Valle, con un pH entre 7,60 y 7,96 sin renovación del combustible microbiano durante 34 días mediante curvas de potencial de celda vs. Densidad de corriente obtenidas en una celda de combustible microbiana sedimentaria (SMFC), de una cámara, en condiciones que pueden considerarse anaeróbicas, usando materiales de bajo presupuesto. El desempeño de esta SMFC dio como densidad de potencia máxima 0,018 μW/cm2 en el día 19 de la operación. La obtención de imágenes de electrón secundario del ánodo permitió visualizar el comienzo de la formación deuna biopelícula microbiana, posiblemente responsable de la actividad electrogénica encontrada.

Palabras clave: biorreducción de cromo, densidad de potencia, Exiguobacterium acetylicum, remoción de cromo RESUMEN Las celdas de combustible microbianas (CCM) son una tecnología emergente que aprovecha la degradación de compuestos orgánicos y diferentes sustratos para generar energía, entre los cuales se encuentra el Cr(VI), metal pesado clasificado como tóxico, mutagénico y cancerígeno para los organismos vivos. El propósito de este trabajo fue determinar la actividad electrogénica acoplada a la biorremediación de Cr(VI) con la cepa bacteriana CrLIM26, para lo cual se realizaron ensayos de tolerancia al Cr(VI), por concentración mínima inhibitoria, ensayos de reducción del Cr(VI), identificación filogenética de la cepa bacteriana y se determinó su capacidad de producir energía durante la remoción del Cr(VI) en CCM. La cepa se identificó como Exiguobacterium acetylicum, bacilo corto, Gram positivo, con una tolerancia de 160 mg de Cr(VI) /L, con remoción del 100 % del metal en 11 h, a una concentración de 10 mg de Cr(VI)/L; presentó actividad electrogénica al producir una densidad de potencia de 107.34 y 89.74 µW/m 2 en medio LB con y sin Cr(VI) respectivamente. Lo anterior permite concluir que la cepa CrLIM26 de E. acetylicum puede ser utilizada para el tratamiento de ambientes contaminados con Cr(VI) en sistemas acoplados a la generación de energías alternativas en CCM simples.

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A new phenomenological mathematical model that describes the behavior of the cathode of a polymeric fuel cell was developed. It includes the modelling of liquid water and all cathode layers (gas collector, gas diffusion layer, microporous layer and catalyst layer); additionally, the catalyst layer is described as spherical agglomerates according to experimental evidence [1]. Since the performance of the fuel cell is highly dependent on the structure of the catalyst; [2] and cell flooding cause decrease in oxygen transport and loss of active catalyst surface [3] affecting fuel cell efficiency. The model considers these two important aspects in order to obtain a better description of the phenomena. As a purely predictive model, it only requires the design specifications of the membrane electrolyte assembly (MEA). Once the data is provided (thickness of the catalyst layer, the catalyst load, the fraction by weight of platinum on carbon, the weight fraction of ionomer inside the catalyst layer and the ionomer density) all other model parameters are derived through the balance equations. The model solution provides the current density, the cell potential, ethanol crossover rate and concentrations in the catalytic layer and in the membrane. It can be used to calculate and predict fuel cell behavior with high accuracy. It takes into account liquid saturation in the pores and apply the spherical agglomeration method for describing the topology of the catalytic layer. The two-phase method is used for the macroscopic description of the system, resulting in a differential model, which is solved by the Runge-Kutta Fehlberg method with prediction and correction of error. References [1] G. Lin,W. He, T.V. Nguyen, Modeling liquid water effects in the gas diffusion and catalyst layers of the cathode of a PEM fuel cell, J. Electrochem. Soc. 151 (12) (2004) A1999–A2006. [2] N.P. Siegel, M.W. Ellis, D.J. Nelson, M.R. von Spakovsky, Single domain PEMFC model based on agglomerate catalyst geometry, J. Power Sources 115 (2003) 81–89. [3] U. Pasaogullari, C.-Y. Wang, Liquid water transport in gas diffusion layer of polymer electrolyte fuel cells, J. Electrochem. Soc. 151 (3) (2004) A399–A406.