Célula a combustível microbiana de dupla câmara com biocátodo desnitrificante para o tratamento de águas residuárias do processamento da mandioca

RESUMO

O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade de utilizar água residuária do processamento da mandioca (manipueira) como substrato para operação de células a combustível microbianas de câmara dupla (MFCs) equipadas com biocátodos desnitrificantes. Duas configurações relacionadas à membrana de troca iônica utilizada foram avaliadas: uma com uma membrana de troca aniônica (MFC-A) e outra com uma membrana de troca de catiônica (MFC-C). Ambos os biorreatores foram operados em modo de batelada sequencial. Além disso, uma plataforma de baixo custo baseada na tecnologia Arduino foi proposta para permitir a medição e o registro contínuo de dados de potencial elétrico das MFCs. Os valores de potencial elétrico mais altos foram observados nos primeiros dias de operação das MFCs, com leituras atingindo aproximadamente 350 mV (0,41 W·m^⁻3) e diminuindo gradualmente após 100 dias de operação para 243 mV (0,20 W·m^⁻3) e 125 mV (0,05 W·m^⁻3) para a MFC-A e a MFC-C, respectivamente (valores médios para os últimos 20 dias de operação). Em ambas as MFCs, a redução da demanda química de oxigênio (DQO) e a remoção de nitrogênio foram superiores a 98% após a estabilização do reator, sem acúmulo perceptível de nitrito. Os resultados experimentais indicaram um desempenho superior quando a MFC estava equipada com uma membrana de troca aniônica. Os resultados apresentados aqui demonstram a viabilidade de utilizar água residuária do processamento de mandioca como um substrato para MFCs equipadas com um biocátodo desnitrificante, permitindo um tratamento eficiente de águas residuárias e geração simultânea de eletricidade.

Palavras-chave:
célula a combustível microbiana; biocátodo desnitrificante autotrófico; manipueira; voltímetro diferencial em arduino; membrana de troca iônica