Generación de bioelectricidad con Geobacter sulfurreducens en celdas de combustible microbianas: eficiencia y uso de aguas residuales: “Revisión sistemática”
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Date
2026-05-28
Authors
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Publisher
Universidad Santiago de Cali
Abstract
The growing demand for energy and the need to implement sustainable technologies have driven the study of biotechnological alternatives for generating energy from waste. In this context, microbial fuel cells (MFCs) represent a promising technology due to their ability to transform organic compounds present in wastewater into electrical energy through the metabolic activity of electroactive microorganisms. This study aimed to analyze the efficiency and potential use of Geobacter sulfurreducens in bioelectricity generation from wastewater through a systematic review of the scientific literature. A search and selection of studies published between 2005 and 2025 was conducted, following methodological guidelines for systematic reviews. The results showed that G. sulfurreducens has favorable physiological and metabolic characteristics for extracellular electron transfer, thanks to specialized structures such as conductive pili and cytochromes c, allowing for improved electrochemical performance of MFCs. Furthermore, factors such as the anode material, cell configuration, and operating conditions significantly influence the system's energy efficiency. Although MFCs exhibit limitations related to scalability and operating costs, their application represents a sustainable alternative for wastewater treatment and simultaneous bioelectricity production, demonstrating their potential within circular economy and waste utilization strategies.
Description
La creciente demanda energética y la necesidad de implementar tecnologías sostenibles han impulsado el estudio de alternativas biotecnológicas para la generación de energía a partir de residuos. En este contexto, las celdas de combustible microbianas (CCM) representan una tecnología prometedora debido a su capacidad para transformar compuestos orgánicos presentes en aguas residuales en energía eléctrica mediante la actividad metabólica de microorganismos electroactivos. El presente trabajo tuvo como objetivo analizar la eficiencia y el uso potencial de Geobacter sulfurreducens en la generación de bioelectricidad a partir de aguas residuales mediante una revisión sistemática de literatura científica. Se realizó una búsqueda y selección de estudios publicados entre 2005 y 2025, siguiendo lineamientos metodológicos para revisiones sistemáticas. Los resultados evidenciaron que G. sulfurreducens presenta características fisiológicas y metabólicas favorables para la transferencia extracelular de electrones, gracias a estructuras especializadas como pili conductivos y citocromos tipo c, permitiendo mejorar el desempeño electroquímico de las CCM. Asimismo, factores como el material anódico, la configuración de la celda y las condiciones operacionales influyen significativamente en la eficiencia energética del sistema. Aunque las CCM muestran limitaciones relacionadas con escalabilidad y costos operativos, su aplicación representa una alternativa sostenible para el tratamiento de aguas residuales y la producción simultánea de bioelectricidad, evidenciando su potencial dentro de estrategias de economía circular y aprovechamiento de residuos.
Keywords
Geobacter sulfurreducens, Celdas de combustible microbianas, Bioelectricidad, Aguas residuales, Transferencia extracelular de electrones, Biorremediación, Biopelículas electroactivas, Tratamiento de aguas residuales, Producción de energía sostenible, Materiales anódicos, Microorganismos electrogénicos, Residuos orgánicos
Citation
Gallego Silva, V. (2026) Generación de bioelectricidad con Geobacter sulfurreducens en celdas de combustible microbianas: eficiencia y uso de aguas residuales: “Revisión sistemática”. [Tesis de Pregrado, Universidad Santiago de Cali]. Repositorio Institucional USC.