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London Science Museum Exhibition (2011-2012)

Newcastle showcase ‘Bug Battery’ at London Science Museum
By: Dr. Emma Bowen

Posted on August 24, 2013 at 9:00 PM


Dr Sharon Velasquez of CEGs has been asked by Professor Bruce Logan of Penn State University US, to assemble and commission a fuel cell of his design for the “Water Wars: fight the food crisis” exhibition at the London Science Museum ; an exhibition showing how engineers are developing technologies to secure enough water and prevent a global food crisis. The device: a simple electrical cell, about the size of an A4 text book, generates enough electrical current to power a small desk fan, providing a good visual demonstration of the sort of research that Newcastle’s Microbial Fuel Cell (MFC) group are involved in.

As we enter Newcastle University’s Year of Sustainability, this particular ‘bug battery’ is especially exciting since it produces electricity by degrading wastewater and not the more conventional fuel cell compounds such as hydrogen and methanol which are expensive to produce or store. Dr Velasquez observes that the microbial fuel cell has been inoculated with wastewater collected from regional sewage plants and so reveals that the specialist bacteria required to produce electricity from waste are already present in our ordinary natural environments; and moreover, that these bacteria are potentially capable of releasing the energy stored in wastewater for direct use.

The invitation to exhibit Logan’s fuel cell at the Science Museum coincides with the centenary of the first published report on the electricity-producing capability of bacteria, by Professor M. C. Potter of Durham University, 1911. The MFC group at Newcastle, which includes members of two different schools: CEAM and CEGs; marked this occasion with a day of talks from international guests and collaborators from the SUPERGEN research group – a consortium of UK universities studying microbial fuel cells. Co-organiser Dr Jamie Hinks of CEGs noted that the North East could be proud of its history in energy innovation, since the Durham Professor’s original experiments were carried out in Newcastle University’s Armstrong Building, here in Newcastle, and that the general principals of his original microbial fuel cell are still used today.

With such longevity and simple elegance in the underlying process, it seems surprising that MFCs have not gone on to be better exploited during the intervening century, but as Dr Velasquez explains, the barrier to development of the technology has been a lack of profitability and motivation for commercialisation. The materials needed to make the electrodes for the cell for example, are expensive, exceeding the financial gains from the electrical output of the cell. However with the increasing drive for carbon-neutral wastewater treatment, the potential of MFCs to utilise the latent energy in wastewater is driving something of a renaissance in this technology. As we enter the Year of Sustainability, we hope the Penn State-Newcastle Bug Battery will not fail to impress at the London Science Museum or at the very least, that it keeps its audience cool.




Microalgas llenas de energía

La producción de biodiésel a partir de cepas aguarda el apetito de los inversionistas.
Por: Ernesto Perea

Sábado, 20 de mayo de 2017 a las 06:01


La producción de biodiésel a partir de microalgas tiene un gran potencial el próximo lustro, ya que es sostenible con el medio ambiente, ocupa menos espacio respecto al biocombustible derivado de cultivos agrícolas y puede ser altamente rentable si se realizan las inversiones adecuadas.

Las microalgas tienen lípidos o grasas, un alto rendimiento y se regeneran en horas, por lo que son muy eficientes para obtener biodiésel, comenta a Manuractura, Sharon Velásquez, especialista en Ingeniería Química y Materiales Avanzados de la Universidad de Newcastle, Reino Unido

Cepas como Botryococcus braunii o Schizochytrium reportan valores máximos de 75% en grasas. Otras cepas como Neochloris oleoabundans o Chlorella vulgaris también son útiles, agrega, Gibrán S. Alemán Nava, director de la firma mexicana Galtec.

Sin embargo, pensar en el desarrollo de biorrefinerías para microalgas parece lejano. La inversión mínima para que una empresa de este sector sea rentable es de 36 millones de dólares (mdd), con lo que alcanza una producción de 12 millones de litros al año.


Con ello se alcanza una tasa interna de retorno de cuatro años y una utilidad anual de 17 mdd, agrega Francisco Sánchez, director de Asepro Ecología, empresa que diseñó la primera planta prototipo para producir biodiésel con microalgas y que este año iniciará operaciones en Tabasco.

Sánchez Zaldívar estima un precio 30% menor respecto al diésel convencional. En pruebas de laboratorio la producción alcanza 9 pesos por litro, pero al escalarlo, el precio se reduce a 5 pesos, lo que beneficiaría al transporte aéreo, terrestre y marítimo.

La reducción de costos de cosecha y de pretratamiento abonarán a su rentabilidad, resalta Velásquez Orta.

Adicionar productos derivados del proceso como glicerina, biomasa para la alimentación animal o probióticos para consumo humano es otra de las claves, afirma Alemán Nava.

Los investigadores refieren que en Holanda y Alemania hay tecnología avanzada y programas piloto en transporte o en vuelos de prueba que usan biodiésel o bioturbosina derivados de microalgas, lo que incentiva su desarrollo. Brasil, Estados Unidos y China son líderes en esta materia, porque consideran que la bioenergía es un asunto de seguridad nacional.

Alemán asegura que la producción es viable pero faltan "tres o cuatro años" para alcanzar madurez tecnológica y conciencia sobre sus beneficios. México, dice, tiene potencial para crecer con microalgas, porque posee extensión de tierra, temperatura ideal, intensidad de luz, conocimiento y técnicas correctas.

Asepro Ecología maximizó la producción de aceite con microalgas de 60,000 a 467,000 litros por hectárea promedio por año. Muy superior a los 7,000 litros por hectárea con palma de aceite. Además, dice Sánchez Zaldivar, una planta de microalgas producirá en 30 hectáreas el mismo volumen de biodiésel que con palma de aceite requeriría 600 hectáreas.