Resumo

O estudo da geração de energia elétrica foi estudado em biocélulas a combustível microbianas que acopladaram o consumo de glicerol para a geração do mediador eletroquímico piocianina em bioanodos Pseudomonas aeruginosa ao sequestro de CO₂ em biocatodos de Chlorella vulgaris usando azul de metileno como transportador de elétrons. O meio de cultura empregado para o bianodo bacteriano foi otimizado em estudos prévios com uma concentração inicial de glicerol de 20 g L^-1 e inoculo de 10⁹ UFC. Já o biocatodo, utilizou meio salino específico, partindo de uma concentração de Chlorella de 1g L^-1. O sistema eletroquímico esteve composto por electrodos submersos de tecido de grafite tratado ou não com dispersão de carbono Vulcan XC-72R. Ambos dos eletrodos apresentaram 19,6 cm² de área superficial. Fios de níquel foram utilizados com sistemas condutores. As células foram sanitizadas e mantidas sobre radiação Uv por 30 minutos antes do seu uso. O sistema elétrico foi fechado através de pontes salinas de tampão fosfato ou KCl, usadas quando necessárias. Experimentos de 120 h foram realizados a 25º C. O acompanhamento das medidas foi realizado com multímetro digital com sistema de aquisição de dados. Parâmetros de crescimento microbiano, consumo de substrato, produção de piocianina e consumo de CO₂ foram igualmente avaliados. Experimentos isolados com o anodo microbiano atingiram intensidades de corrente máximas (Ic_max) de até 48,5 microA cm² utilizando como contra eletrodo Pt-Black 10% (p/p) disperso em carbono Vulcan e eficiências culombicas (EC) de até 40%. Igualmente ao avaliar o biocátodo de Chlorella junto ao par redox Fe³⁺|Fe²⁺ foram observadas Ic_max de até 93 microA cm² para o sistema de algas no cátodo e EC de 56%. Finalmente, ao acoplar os dois bioeletrodos foi observada Ic_max de 40,1 microA cm² sendo significativos porem abaixo dos níveis observados para o sistemas redox e metálico. Os dois sistemas biológicos quando estudados contra eletrodos convencionais apresentaram boa estabilidade, contudo ao acoplá-los dita estabilidade diminuiu junto com a EC. Espera-se que o controle concentração de CO₂ dissolvido, do uso de concentrações adequadas de mediadores eletroquímicos e da otimização das condições de cultura possam ser atingidos níveis de Ic e eficiência culombica ainda melhores.