Electrificación ecológica y sostenible en comunidades rurales y urbano-marginales sin suministro energético vital utilizando bioceldas galvánicas y celdas microbianas de combustible

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Description

Electrificar ecológica y sosteniblemente comunidades rurales y urbano-marginales sin suministro energético vital utilizando bioceldas galvánicas y celdas microbianas de combustible.

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En nuestro país existen diferentes áreas geográficas con comunidades y/o asentamientos humanos rurales y/o urbano marginales que no cuentan con suministro eléctrico permanente que les permita asumir una calidad de vida acorde con la actualidad y que no satisfacen totalmente sus necesidades. Un paradigma con este problema ha sido identificado en nuestra región, Cerro Pajonal enclavado en el distrito de Mollebaya con 160 habitantes, aprox., y dedicada a labores de labranza que no reciben servicio eléctrico para atender sus necesidades primarias y actividades diarias a las que se dedican y sufren las consecuencias de esta falencia; sin embargo, producen cosechas agrícolas que generan desechos y subproductos que pueden ser utilizados para generar energía eléctrica con mecanismos biológicos en forma ecológica y autosostenible (reciclaje –reúso-recuperación). En este proyecto se plantea el uso y reciclaje de subproductos agrícolas y de la recuperación de productos agrícolas que no son consumidos ni comercializados por su propiedad de perecederos
de la zona descrita.
En la generación de electricidad en laboratorio y con capacidad de abastecimiento de suministro a la zona con el problema identificado utilizando los resultados obtenidos aplicando herramientas de simulación innovadora utilizando BLENDER como software informático multi-plataforma dedicado especialmente al modelado, iluminación, renderizado, animación y creación de gráficos tridimensionales para probar su capacidad de electrificación de la zona descrita.
Primero, se identificará y determinará la demanda diaria de servicio eléctrico (Kw-h) en la zona basándose en su población actual y proyectada a 25 años y su capacidad de generación de residuos, subproductos y productos no utilizados que cultivan en la zona y su completa caracterización. Seguidamente, se sintetizará, diseñará y configurará experimentalmente dos sistemas biogeneradores con mecanismos biológicos: a) bioceldas galvánicas y; b) celdas de combustible microbianas, para la producción de diferencias de potencial en el rango de milivoltios en campos de corriente continua. Estas señales eléctricas individuales serán potencializadas a rangos de voltios en baterías asociando en serie múltiples unidades individuales. Los resultados así obtenidos serán evaluados y se determinará el sistema de
óptima performance para ser seleccionado y utilizado para alcanzar el objetivo general del trabajo. Posteriormente, la energía eléctrica continua generada por la batería de mejor trabajo será almacenada permanente en un acumulador diferencial para posteriormente ser convertida en campos de corriente alterna utilizando un inversor a 110V y luego mediante un transformador a 220V y con capacidad de alimentar sostenidamente una red de suministro eléctrico real.
La simulación virtual utilizando Blender, finalmente, permitirá demostrar y validar los resultados experimentales obtenidos en laboratorio para ser escalados y aplicados en la zona identificada con el problema y extrapolar su aplicaciónen forma genérica.

Key findings

Electrificación ecológica, bioceldas galvánicas, celdas de combustible microbianas, simulación 3D, UNSA,Arequipa
StatusActive
Effective start/end date23/03/19 → …