Implementación de materiales carbonosos como ánodo en una celda de combustible microbiana de flujo continuo: modelado mediante redes neuronales artificiales y optimización de sus parámetros de operación

Abstract

Las celdas de combustible microbianas (MFC, por sus siglas en inglés) constituyen una tecnología prometedora para la generación simultánea de energía eléctrica y el tratamiento de aguas residuales mediante la actividad metabólica de microorganismos electroactivos. Sin embargo, su aplicación práctica sigue limitada por una baja producción de potencia, lo que hace esencial la optimización de las condiciones de operación. En este estudio, se evaluó el desempeño de una celda de combustible microbiana cónica de flujo continuo con un volumen de trabajo de 55 mL, utilizando un material de soporte carbonoso derivado de carbón mineral y una membrana cerámica como separador. Se empleó un diseño experimental Taguchi L9 para optimizar los efectos de la temperatura, la concentración de *Chlorella vulgaris*, el caudal y la recirculación sobre la generación de voltaje. Los resultados experimentales se analizaron mediante análisis de varianza (ANOVA), y las condiciones óptimas de operación se validaron experimentalmente haciendo funcionar la MFC bajo los parámetros óptimos predichos durante un ciclo de siete días. Asimismo, se obtuvieron curvas de polarización y de potencia para caracterizar el desempeño electroquímico del reactor.

Keywords: Energia; modelado; carbonoso