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Title: Modelado y simulación del proceso de generación de bio-electricidad en una celda microbiana (MFC) con los sustratos: glucosa y lixiviados.
Authors: Añilema Buñay, Luis Miguel
metadata.dc.contributor.advisor: Recalde Moreno, Celso Guillermo
metadata.dc.contributor.miembrotribunal: Salazar Llangari, Karina Gabriela
Keywords: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA QUÍMICA;MODELADO;SIMULACIÓN;BIOELECTRICIDAD;GLUCOSA;ÁNODO;CÁTODO
Issue Date: 13-Dec-2019
Publisher: Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citation: Añilema Buñay, Luis Miguel. (2019). Modelado y simulación del proceso de generación de bio-electricidad en una celda microbiana (MFC) con los sustratos: glucosa y lixiviados. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Series/Report no.: UDCTFC;96T00570
Abstract: In this work, the objective was to simulate thermodynamic and electrochemical models using COMSOL Multiphysics that describe the operation of a microbial fuel cell, using the glucose and acetate substrates, as well as its validation through the variation of amperage and temperature, this is with the in order to determine parameters that necessary for the model and establish computational algorithm (script) for future research. These models were design from 2 perspectives, the first framed in transport phenomena in addition to the physical distribution of secondary current, which includes modeling in the COMSOL Multiphysics computational tool, the second is the presentation of the computational algorithm developed in Matlab, using electrochemical and thermodynamic equations, in order to show the importance of the phenomena that occur within the MFCs, this with the help of the mathematical description of the microbial fuel cells, thus obtaining the voltage generation, thus having a theoretical generation with the 1.15 V glucose substrate, with the modified Monod equation and in the case of the acetate substrate it has a theoretical generation of 1.1 V with the aforementioned equation. Ending with the recommendation of the use of appropriate equipment for the simulation because, it does not take too long for the simulation to be executed.
Description: En el presente trabajo, el objetivo fue simular modelos termodinámicos y electroquímicos usando COMSOL Multiphysics que describan el funcionamiento de una celda de combustible microbiana, empleando los sustratos glucosa y acetato, así como su validación mediante la variación de amperaje y temperatura, esto con el fin de determinar parámetros que son necesarios para el modelo y establecer un algoritmo computacional (script) para futuras investigaciones. Estos modelos se diseñaron desde 2 perspectivas, la primera enmarcada en fenómenos de transporte además de la física distribución de corriente secundaria , la cual se incluye el modelado en la herramienta computacional COMSOL Multiphysics, la segunda consiste en la presentación del algoritmo computacional desarrollada en Matlab, empleando ecuaciones electroquímicas y termodinámicas, con el fin de mostrar la importancia de los fenómenos que suceden dentro de la MFCs, esto con la ayuda de la descripción matemática de las celdas de combustible microbianas, obteniéndose así la generación de voltaje, teniendo así una generación teórica con el sustrato glucosa de 1.15 V, con la ecuación de Monod modificada y en el caso del sustrato acetato tiene una generación teórica de 1.1 V con la ecuación antes mencionada. Finalizando con la recomendación del uso de equipos apropiados para la simulación debido que cuando se ejecuten la simulación este no se tarde mucho tiempo.
URI: http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/13805
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