Caracterización de una celda de combustible microbiana basada en la planta vicaria (Catharanthus)

Characterization of a microbial fuel cell based on the vicaria plant (Catharanthus)

Resumen

Resumen. El presente trabajo caracteriza una Celda de Combustible Microbiana Basada en Plantas (PMFC) utilizando Catharanthus como fuente de bioelectricidad. Estas celdas aprovechan la fotosíntesis y la rizodeposición para generar energía. El objetivo fue evaluar la producción bioenergética de una PMFC con Catharanthus para su posible uso en el monitoreo de colmenas, considerando su atractivo para polinizadores. El sistema experimental se construyó en un contenedor de 22 × 15 cm, con electrodos de cobre y aluminio (25 cm²), separados 10 cm y conectados a una resistencia de 10 kΩ. Durante tres días se registró el voltaje cada minuto con humedad del 100%. Se obtuvo un promedio de 412 mV, un pico de 469.21 mV y una potencia media de 19.33 µW. Los resultados evidencian el potencial de integrar PMFCs en sistemas de monitoreo ambiental autónomos, aunque es necesario optimizar el diseño, los electrodos y el control hídrico para mejorar su estabilidad.

Palabras Clave: Catharanthus, Fotosíntesis, Sensores, Voltaje, Densidad de potencia.

Abstract. This study characterizes a Plant Microbial Fuel Cell (PMFC) using Catharanthus as a source of bioelectricity. These systems harness photosynthesis and rhizodeposition to generate energy. The objective was to evaluate the bioenergy production of a Catharanthus-based PMFC for potential use in hive monitoring, given the plant’s attractiveness to pollinators. The experimental setup consisted of a 22 × 15 cm container with copper and aluminum electrodes (25 cm²), spaced 10 cm apart and connected to a 10 kΩ resistor. Voltage was recorded every minute for three days under 100% humidity. The system produced an average voltage of 412 mV, a peak of 469.21 mV, and an average power output of 19.33 µW. The results indicate the potential of integrating PMFCs into autonomous environmental monitoring systems, although optimization of design, electrodes, and water control is needed to improve stability.

Keywords: Catharanthus, Photosynthesis, Sensors, Voltage, Power density.