Plataformas cerámicas eléctricamente conductoras con macroporosidad unidireccional para aplicaciones bio-electroquímicas

HERNÁN E. ROMEO

La Plata

Jornada; V JONICER; 2022

Los sistemas bio-electroquímicos hacen uso de entidades biológicas (enzimas, células, microorganismos) como mediadoras en procesos de inter-conversión entre energía química y energía eléctrica. Una aplicación atractiva en el área es la utilización de bacterias (denominadas electro-activas) para obtener corriente eléctrica a partir de materia orgánica residual (aprovechando la energía química almacenada en los enlaces de las moléculas orgánicas). Para esto se requiere la interacción (directa o indirecta) de dichas bacterias con un electrodo colector de la corriente. Las características de este electrodo (resistencia eléctrica, naturaleza de la superficie, porosidad, entre otras) condicionan la interacción bacteria/superficie y, por consiguiente, la eficiencia del proceso de generación de carga eléctrica.En esta charla se presentará una técnica criogénica de estructuración de dispersiones cerámicas -basada en un proceso de separación de fases inducido por congelamiento unidireccional - para la producción de piezas con elevada porosidad anisotrópica (canales alineados longitudinalmente de un extremo al otro del material). Se hará hincapié en la importancia de dicha estructuración para la obtención de electrodos cerámicos porosos de Ti4O7 para su utilización en el área bio-electroquímica. Se describirá cómo los parámetros de procesamiento criogénico permiten modular el tamaño de poro obtenido en los electrodos, y cómo esto a su vez impacta en la cantidad de bacterias electro-activas capaces de colonizar la estructura conductora. En este contexto, se describirán además las ventajas de utilizar estos electrodos híbridos con porosidad unidireccional bajo una modalidad de flujo continuo a través de su estructura, con el objeto de incrementar la cargaeléctrica recuperada por unidad de tiempo.