Generación bioelectroquímica de electricidad con Sagittaria latifolia en pilas de combustible microbianas: comparación de sustratos orgánicos

• López Martínez, Sugey ^[1] ; Frías Padilla, Yahayra Guadalupe ^[2] ; Jiménez Rojas, Mónica Ilsy ^[1]
  1. [1] Instituto Tecnológico de Mérida

     Instituto Tecnológico de Mérida

     México

     
  2. [2] Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

     Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

     México

     
• Localización: Revista Científica ECOCIENCIA, ISSN-e 1390-9320, Vol. 13, Nº. 1, 2026, págs. 162-188
• Idioma: español
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  • español

    La crisis energética mundial impulsa el desarrollo de tecnologías sostenibles para la generación de energía renovable. Este estudio evaluó el desempeño bioelectroquímico de Sagittaria latifolia cultivada en diferentes sustratos (suelo de Macuspana, compost de fruta y vermicomposta) en pilas de combustible microbianas (CCM). Se analizaron parámetros fisicoquímicos del suelo (pH, conductividad eléctrica, densidades, textura y materia orgánica), crecimiento vegetal (29 semanas) y producción eléctrica durante 60 días. Las mediciones incluyeron voltaje, corriente, resistencia, potencia y densidad de potencia normalizada por el área efectiva del ánodo (56.1 cm²). El diseño incluyó controles complementarios: sistemas sin planta (control biótico) y sistemas sin sustrato orgánico (control abiótico) para distinguir la contribución directa de los exudados radicales en la generación eléctrica. La vermicomposta mostró el mayor desempeño: voltaje máximo de 0.75 V y densidad de potencia promedio de 0.81 W/m², significativamente superior (p < 0.05) a los otros sustratos. Asimismo, se promovió mayor crecimiento vegetal (26.4 ± 1.3 cm). Estos resultados confirman el potencial de la interacción rizosférica–microbiana como sistema bioelectroquímico viable para producción energética descentralizada.

  • English

    The global energy crisis has encouraged the exploration of alternative sustainable energy sources. The present study explores the generation of electricity through the use of microbial fuel cells (MCCs) using the plant Sagittaria latifolia. The behavior of this species in different substrates was analyzed in order to determine its efficiency in the production of bioelectricity. Measurements of pH, electrical conductivity, bulk and real density, as well as organic matter content and soil texture were made. In addition, the growth of Sagittaria latifolia was recorded in each substrate for 29 weeks. Electricity production was measured over an experimental period of 60 days, taking readings of voltage, current intensity, electrical resistance and power at different times of the day. The results indicated that vermicompost presented the highest performance in the generation of bioelectricity, reaching a maximum voltage of 0.75 V and a power density of 0.81 W/m². In contrast, the soil of Macuspana showed the lowest values of electricity generation. Likewise, vermicompost favored the greater growth of Sagittaria latifolia, with an average height of 26.4 cm, compared to 24.8 cm in fruit compost and 20.7 cm in Macuspana soil. The potential of Sagittaria latifolia and substrates rich in organic matter as viable bioelectrochemical systems for the production of renewable energy is highlighted. It is suggested to carry out more studies to optimize the efficiency of the CCMs and evaluate the integration of electroactive microorganisms to optimize the system.