Plazas: 4
Vacantes: 4
Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Iztapalapa (UAM-I)
Sin plantel
San Rafael Atlixco No. 186, Col. Vicentina, Delegación Iztapalapa, C. P. 09340, Ciudad de México
Laboratorio de Electroquimica
(52) (55) 5844671 Ext. 13
| Nombre | Cargo | Correo electrónico |
|---|---|---|
| Dr. Miguel Angel Arellano González | Investigador | ibi.maag@gmail.com |
| Dr. Fernando G. Arroyo Cabañas | Profesor - Investigador | fernando.arroyo@uacm.edu.mx |
Implementar la puesta en Marcha de un biorreactor de burbujeo para la generación de biocombustibles a partir del crecimiento de biomasa en microalgas.
A partir de mi participación como profesor de asignatura en la Licenciatura en Ingeniería en Sistemas Energéticos (LISE), me percate de la necesidad de los estudiantes de que tuvieran un espacio en donde desarrollar proyectos, prácticas y servicio social, ya que actualmente no cuentan con esos insumos.
Además de que la disciplina de investigación a la que me dedico esta relacionada con los ejes principales de la LISE, por lo que pienso que sería de gran aporte a la trayectoria de los estudiantes el ofrecerles participar en las investigaciones que llevo a cabo, a través de programas de servicio social, así como el hecho de que tengan acceso a un laboratorio de docencia e investigación en la UAM iztapalapa.
Los prestadores de servicio social participaran en todo el proceso y técnicas para la obtención de biodiésel a partir de microalgas.
El proceso de obtención de biodiésel a partir de microalgas se divide en 3 etapas: 1) cultivo de la cepa para la obtención de biomasa, 2) cosecha de biomasa y disrupción celular y 3) reacción de esterificación para la conversión a biodiésel.
Etapa 1: Métodos para aumentar la biomasa y lípidos. Reciente mente se han desarrollado nuevas estrategias apoyadas con técnicas biotecnológicas con el fin de mejorar los rendimientos y reducir contaminantes (p. ej. fitorremediación, biopelículas para filtración, bioadsorbentes). Sin embargo, el alto costo del carbono heterotrófico (p. ej. glucosa) usado como sustrato representa la principal barrera económica para la producción de lípidos a partir de microalgas (Wang et al., 2014). En este sentido, los prestadores de servicio social determinarán que con el uso del bagazo hidrolizado de caña de azúcar para el cultivo de Chlorella protothecoi des (Krueger) Kalina et M. Puncoch en condiciones heterotróficas alcanzará una concentración de biomasa de 24.01 g/L y una productivi dad lipídica de 1.19 g/L/d, y suponen que la xilosa y la arabinosa involucradas en el ciclo de las pentosas fosfato pueden estar predominando sobre la ruta de la glucólisis mejorando la acumulación de lípidos.
Etapa 2: Técnicas de extracción de lípidos. No obstante el potencial biotecnológico que representan las microalgas en la producción de lípidos útiles para generar biodiesel, actualmente no existen métodos a escala industrial factibles para la extracción de lípidos y solamente se han reportado nuevos métodos para su uso a escala laboratorio (Neto et al. 2013). Entre los métodos más utilizados para la extracción de lípidos de microalgas están el uso de solventes, fluidos supercríticos, campo eléctrico de pulso, microondas y ultrasonicación (Batista et al., 2016; Taher et al., 2014). En este sentido, los estudiantes de servicio social se enfocaran en desarrollar o mejorar los métodos de disrupción celular para disminuir el uso de solventes, producir menos residuos, aumentar los rendimientos y mejorar la calidad del producto final.
Etapa 3: Métodos químicos usados en la reacción de transesterificación. La reacción de transesterificación es uno de los métodos más estudiados y por lo tanto más utilizados en la producción de biodiésel. En este proceso se da la transferencia de un grupo acilo, que puede suceder entre un éster y un ácido (acidólisis), un éster y otro éster (interesterificación) o entre un éster y un alcohol (alcohólisis).
El desarrollo de nuevos catalizadores que mejoren las condiciones de los procesos de esterificación, reduciendo los impactos ambienta les y la corrosión que causa el uso de catalizadores convencionales (NaOH, KOH y H2SO4), representa un reto para la sustentabilidad de los procesos de esterificación (Hwa et al., 2014a). En este sentido, los estudiantes probaran el metóxido de calcio (Ca(OCH3)2) como catalizador en presencia de metanol y lípidos recuperados de Noculata.
Para desarrollar el estudio de la producción de biodiesel a partir de microalgas se cuenta un laboratorio, así como una planta piloto, la cual a su ves esta integrada por un contenedor para el almacenamiento del aceite, un tanque para el almacenamiento de carbonato de dimetilo, intercambiadores de calor, tanto de dobles tubos como de coraza. Por otra parte se cuenta con equipo de computo y software especializado para llevar a cabo la simulación de parámetros en el proceso de obtención de biocombustibles.
Toda la infraestructura se encuentra en la UAM Iztapalapa en el laboratorio de Electroquímica y la planta piloto 4. Los días de actividades serán de lunes a viernes en un horario de 10:00 a 14:00 hrs.
Durante el desarrollo del servicio social, los estudiantes deberán de entregar reportes parciales sobre sus avances en el proyecto, en donde se evaluaran los siguientes resultados.
• Obtención de tiempos de retención hidráulica
• Obtención de para metros de operación: flujo de aire y concentración de CO2.
• Modelado y Simulación del biorreactor de burbujeo en COMSOL.
• Obtención de parámetros cinéticos del crecimiento de biomasa microalgal.
• Medición de aceites obtenidos de la biomasa microalgal.
• Análisis paramétrico de concentración de CO2 para la obtención de aceite.
En primer lugar, los estudiantes trataran de elegir la especie de microalga a cultivar por las características descritas en la sección de desarrollo. De los resultados obtendrán los Materiales y Métodos que tengan mayor beneficio ambiental y económico que supone el aprovechamiento de las microalgas para la generación de biocombustibles.
Lunes, Martes, Miércoles, Jueves, Viernes
Universidad Autonoma Metropolitana - Iztapalapa. Laboratorio de Electroquímica.
Estudiantes o Egresados De No Mayor A Dos Años
Investigación
26/07/2024
Zona Urbana
Matutino
| Actividades | Licenciatura | Solicitados |
|---|---|---|
| Licenciatura en Ingeniería en Sistemas Energéticos | 3 | |
| Modelación Matemática | 1 |