Aplicación de mediadores redox solubles e inmovilizados para incrementar la producción de hidrógeno por Clostridium beijerinckii.

Martínez Cobos, Cecilia Guadalupe (2016) Aplicación de mediadores redox solubles e inmovilizados para incrementar la producción de hidrógeno por Clostridium beijerinckii. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Propósito y métodos de estudio. Para contrarrestar el efecto del uso de combustibles fósiles se han ido buscando soluciones y alternativas para satisfacer las necesidades energéticas, se busca una energía que sea amigable con el medio ambiente. El hidrógeno es una de las opciones viables que tiene un potencial energético parecido al de los combustibles fósiles y no generar contaminación al medio ambiente. El objetivo de este estudio es evaluar el efecto de distintos mediadores redox reducidos, en forma inmovilizada y soluble, durante la producción de hidrógeno por C. beijerinckii. Las pruebas se realizaron en botellas serológicas con un volumen de trabajo de 100 mL de medio. Se adicionó xilosa (2 g/L), 6 mL de inóculo de C. beijerinckii (DO de 0.81), concentraciones (100, 250 y 500 μM) de riboflavina, antraquinona-2,6-disulfonato, antraquinona-2-sulfinato y lawsona, previamente reducidas con un sistema H2/Pd-Al2O3. Las condiciones anaerobias fueron establecidas con N2/CO2 (80%/20%). Se incluyeron controles sin mediador redox y con mediador redox oxidado. Incubadas a 37 °C, se midió la producción de hidrógeno durante 60 h utilizando un cromatógrafo de gases. Se sometió a isotermas de adsorción a los mediadores redox se emplearon diferentes de tamaños de carbón activado (0.5, 1.0 y 2.0 mm). El carbón activado se modificó previamente con una solución de HCl y ZnCl2, se hicieron soluciones de los cuatro mediadores redox a diferentes concentraciones (50, 100, 200, 300, 400 y 500 mg/L), se utilizaron 30 mL y 30 mg de carbón activado. Conclusiones. Las cinéticas de producción de hidrógeno realizadas a la fecha demuestran que existe un aumento en la concentración de hidrógeno cuando C. beijerinkii es expuesta a MR reducidos, siendo más efectiva la RF. Las isotermas de adsorción son mejores en carbón activado granular con tamaño de 0.5 mm. Estos resultados indican que el uso de MR como donadores de electrones es eficaz en el proceso de producción de hidrógeno por métodos microbiológicos. Estos resultados permitirán modificar electrodos a base de carbón para mejorar la capacidad de transferencia de electrones en celdas bioelectroquímicas durante la producción de hidrógeno.

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