Bioelectrochemical transformation of carbon dioxide to target compounds through microbial electrosynthesis

Autor/a

Batlle Vilanova, Pau

Director/a

González Olmos, Rafael

Puig Broch, Sebastià

Colprim Galceran, Jesús

Tutor/a

Balaguer i Condom, Maria Dolors

Fecha de defensa

2016-11-25

Páginas

222 p.



Departamento/Instituto

Universitat de Girona. Institut de Medi Ambient

Universitat de Girona. Departament d'Enginyeria Química, Agrària i Tecnologia Agroalimentària

Resumen

In 2015 the average concentration of CO2 in the atmosphere exceeded 400 ppm. Some technologies, including CO2 capture and storage, are palliative. However, the development of alternatives to burning of fossil fuels focuses on the base of the problem and proposes substantial changes in the energy model. This thesis proposes the use of bioelectrochemical systems to transform CO2 into valuable products. This process is known as microbial electrosynthesis, and is based on the use of bacteria able to use the electrode as an electron donor (biocathode) to drive CO2 reduction. The results show that the production of hydrogen as intermediate is key to allow further CO2 reduction. This thesis has proven methane production, and organic liquid compounds of two (acetic acid) and four (butyric acid) carbons. The results invite to continue investigating to exploit all the potential of BES and enable its industrial scalability


El 2015 la concentració mitjana de CO2 a l’atmosfera va superar per primera vegada les 400 ppm. Algunes tecnologies, com la captura i emmagatzematge de CO2, són pal·liatives. En canvi, el desenvolupament d’alternatives a la crema de combustibles fòssils van a l’arrel del problema i proposen canvis substancials en el model energètic. Aquesta tesi planteja l’ús dels sistemes bioelectroquímics per transformar el CO2 en productes amb valor afegit. Aquest procés es coneix com electrosíntesi microbiana, i es basa en la utilització de bacteris capaços d’utilitzar l’elèctrode com a donador d’electrons (biocàtode) per portar a terme la reducció de CO2. Els resultats demostren que la producció d’hidrogen com a compost intermedi es la clau per poder portar a terme la reducció de CO2. Aquesta tesi ha demostrat la producció de metà, i compostos líquids orgànics de dos (acid acètic) i quatre (acid butíric) carbonis. Els resultats esperonen a continuar investigant per aprofitar tot el potencial dels BES i fer possible la seva escalabilitat industrial

Palabras clave

Bioproduction; Bioproducció; Bioproducción; Biolectrochemical system; Sistema bioelectroquímic; Sistema bioelectroquímico; CO2; Biocathode; Biocàtode; Biocátodo

Materias

504 - Ciencias del medio ambiente; 577 - Bioquímica. Biología molecular. Biofísica

Documentos

tpbv.pdf

5.996Mb

 

Derechos

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

Este ítem aparece en la(s) siguiente(s) colección(ones)