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Bioelectricidad a partir de la levadura Saccharomyces cerevisiae a través de celdas de combustible microbiana de bajo costo
(LACCEI Inc., 2020-07) Benites, Santiago; Rojas-Flores, S.; Otiniano, Nélida Milly; De La Cruz Noriega, M.; Cabanillas-Chirinos, L.; Silva Palacios, Fernanda; Angelats Silva, Luis
En esta investigación se utilizó a la levadura Saccharomyces cerevisiae como combustible en celdas de combustible microbiana utilizando electrodos de Zn-Zn y Zn-Cu, con la finalidad de evaluar en cuál de estos dos sistemas se producía mayor bioelectricidad. La levadura fue identificada al 86% como Saccharomyces cerevisiae mediante el sistema API 20 C AUX. En cuanto a la producción de bioelectricidad, se observó que en la celda de combustible microbiana con electrodos de Zn-Cu se logró generar mayor voltaje que en las celdas con electrodos de Zn-Zn, siendo el pico máximo de generación de voltaje de 0.761 y 0.0089 V respectivamente. Ambas celdas mostraron pH ligeramente acido y neutro durante el monitoreo. Los valores máximos de densidad de potencia y densidad de corriente mostrado por la celda de Zn-Cu fue de 8.196 mW/cm2 en 8.383 mA/cm2 respectivamente, por otro lado, la celda de Zn-Zn logró generar 0.5684 mW/cm2 en 0.238 mA/cm2 de densidad de potencia. y densidad de corriente. Este trabajo de investigación brinda una nueva forma de producción de bioelectricidad utilizando celdas de combustible microbiana construidas a bajo costo, utilizando como combustible una levadura muy utilizada en la industria cervecera.
Bioelectricidad mediante Celdas de Combustible Microbiana a partir de frutas descompuestas usando electrodos de plomo y cobre
(LACCEI Inc., 2020-07) Rojas-Flores, S.; Benites, Santiago; Agüero Quiñones, R.; Enríquez-León, R.; Angelats Silva, Luis
Las celdas de combustible microbiana (CCM) es una tecnología que genera energía eléctrica utilizando la materia orgánica como combustible, convirtiéndose en una nueva forma de generación de electricidad amigable con el medio ambiente. En este trabajo de investigación se utilizó celdas de combustible microbianas (CCMs) con electrodos de plomo y cobre, y como combustible los desechos de aguaymanto, camu-camu, cocona, granadilla, tomate y tuna. Las CCMs se monitorearon durante 22 días los parámetros de voltaje, corriente y pH; así como también se muestra los valores de densidad de corriente(DC) y potencia (DP). La CCM con sustrato de cocona genero mayor voltaje durante todo el periodo de monitoreo, desde 0.52 a 0.36 V. Mientras que el camu-camu genero mayor corriente de 6.1 a 5.6 mA, desde el primer al último día. Todas las celdas muestran pH ligeramente ácidos, del mismo modo que también se observó pérdidas de volumen, siendo la CCM con granadilla la que mostro mayor pérdida. Las CCMs con sustratos de camu-camu, aguaymanto, cocona, tomate, granadilla y tuna mostraron 7.15, 5.23, 4.14, 4.13, 3.25 y 3.72 W/cm2 de DPmax. en 0.54, 0.42, 0.75, 0.29, 0.45 y 0.56 A/cm2 de DC. Finalmente se logró generar bioelectricidad exitosamente, dando una solución a las empresas importadoras e exportadoras de este tipo de frutas-vegetales para su propio beneficio.
Construcción de equipo de recubrimiento por centrifugación de bajo costo para deposición de películas delgadas de TiO2 sobre diferentes sustratos
(LACCEI Inc., 2020-07) Rojas-Flores, S.; Rodriguez Yupanqui, Magda; Pajares Huallan, Luis; Angelats Silva, Luis; Leon Leon, Henry Eduardo; Gallozzo Cardenas, Moises
Se construyó un equipo para la fabricación de películas delgadas por recubrimiento mediante centrifugación (spin coating). Se usó un motor con temporizador para el control de las velocidades constantes de 1000 a 6000 rpm por 100 s. los cuales se lograron medir con un tacómetro óptico. Las películas de TiO2 fabricadas por el equipo, fueron depositadas sobres tres sustratos diferentes (ITO, Si y vidrio), recocidas a 500°C después de las decima capa, con la finalidad de mejorar su estructura. Las películas fueron caracterizadas median un microscopio electrónico de barrido (MEB), difractograma de rayos X (DRX) e Infrarrojo con transformada de Fourier(FTIR). El DRX muestra que todas las películas poseen estructura anatase pura, con un crecimiento preferencial en el pico (101), el FTIR muestra el modo de vibración en el pico 433 cm-1 perteneciente a la fase anatase. Los resultados del MEB muestran los grosores de las películas están en el orden de los nanómetros, siendo las películas de TiO2 depositadas sobre Si las que poseen un grosor de 332.10 nm, menos de la mitad en comparación con las otras dos. Se concluye que se logró construir un equipo de spin coating a bajo costo verificado con la fabricación de películas de TiO2 uniformes.
Reforzamiento de películas biodegradables de almidón de semilla de mango mediante la incorporación de extracto de piel de mango para su uso como envase activo
(LACCEI Inc., 2020-07) Nazario-Naveda, Renny; Gallozzo Cardenas, Moises; Angelats Silva, Luis; Mantilla Sifuentes, Fernanda; Alayo Zavaleta, Yessica; Castillo Ramírez, Anacecilia; Chavín Castillo, Cristhian; Durán Zambrano, María
Este trabajo tuvo como finalidad estudiar el efecto de la incorporación de extracto de piel de mango (EPM) sobre las propiedades de películas biodegradables fabricadas a partir de almidón de semillas de mango y comprobar su potencial para ser usado en envasado activo. El EPM fue añadido en el proceso de gelatinización en concentraciones de 5, 10 y 15% wt. Las propiedades de las películas fabricadas fueron caracterizadas usando Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), Espectroscopía FTIR, cinética de absorción de agua y curvas Esfuerzo-Deformación. Las micrografías MEB muestran una formación más limpia de residuos, sin vacíos ni grietas en las películas con EPM. Los análisis FTIR confirman la formación de bioplástico de almidón por la presencia de los grupos funcionales O-H, C-H, C-O y O=H. Por otro lado, se confirma que al añadir EPM se logra un aumento en la rigidez de las películas pero una disminución en la elasticidad, además de reducir la capacidad de absorber agua. Este trabajo evidencia los beneficios de los residuos de mango y su potencial para su uso en la industria alimentaria como material para envase activo.
Tratamiento de un mineral aurífero carbonáceo mediante lixiviación oxidativa-tostación y tostación directa
(LACCEI Inc., 2021-12) Vega Gonzalez, Juan Antonio; Portilla Rodriguez, Hans Roger; Zavaleta Gutierrez, Nilthon Emerson; Ñique Gutierrez, Norberto Damián; Angelats Silva, Luis
Se estudió un mineral refractario aurífero carbonáceo. La caracterización de la muestra se realizó mediante microscopia electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos-X (XRD), FTIR, Leco SC y lixiviación oxidativa. El análisis químico presenta 9.83 g/t Au, el mineralógico 24.03 % de carbono fijo (Leco SC). Las pruebas de Preg-robbing muestran que el mineral adsorbe el 94.34 % de oro de la solución en 30 minutos y la recuperación de oro en la prueba de cianuración convencional fue de 3.36 % en 24 horas con granulometría 80% pasante malla N°200, esto revela el alto grado de refractariedad del mineral. Los resultados de pruebas de lixiviación oxidativa-tostación y tostación directa en conjunto con el análisis mineralógico del mineral sugieren que el oro refractario se asocia principalmente al material carbonoso. El proceso oxidativo con HCl y cianuración solo permite la recuperación del 8.15 % de oro, generado por la liberación de oro desde los carbonatos; mientras, que mediante el proceso oxidativo con HNO3 y cianuración la recuperación fue aún menor de solo el 2.20 % de oro. Los residuos del proceso oxidativo fueron sometido a tostación a 800°C y se obtuvo 25.42 % de recuperación de oro. Esta baja recuperación se debió probablemente a la alta temperatura de tostación que produjo una transformación mineralógica, donde el mineral formado Ca6O19Si6 y Ca2MgO7Si2 podría volver atrapar al oro liberado disminuyendo su recuperación durante la cianuración. Los resultados de la tostación directa del mineral a 500 °C, 600 °C y 700 °C, muestran que el mineral presenta 22.83 ± 0.56 % de pérdida de masa a 700 °C muy cercano al valor del carbono fijo y a esta temperatura se obtuvo la mayor recuperación de oro de 91.06 ± 0.31 %, que confirma que el oro este asociado al material carbonoso