MX2011004321A

MX2011004321A - Electrodos para usarse en celdas de combustible bacterianas y celdas de electrolisis bacterianas.

Info

Publication number: MX2011004321A
Application number: MX2011004321A
Authority: MX
Inventors: Ronen Itzhak Shechter; Eytan Baruch Levy; Lior Eshed
Original assignee: Emefcy Ltd
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2009-11-01
Publication date: 2011-08-03
Also published as: ES2656364T3; KR101662051B1; AU2009309280B2; CA2741560A1; CN105609787A; KR20110106282A; EA023974B1; US20110229742A1; AU2009309280A1; US8932770B2; JP5774485B2; BRPI0920161A2; NZ592492A; WO2010049936A1; EP2351130B1; CA2741560C; JP2012507828A; EA201170621A1; EP2351130A1; US10458029B2

Abstract

Se describe una celda de combustible bacteriana que incluye una pluralidad de ánodos y una pluralidad de cátodos en comunicación líquida con un líquido que será purificado, la pluralidad de ánodos y la pluralidad de cátodos incluyen cada uno un conductor eléctrico metálico dispuesto para ser acoplado eléctricamente a través de una carga en un circuito eléctrico y un revestimiento eléctricamente conductor al menos entre el conductor eléctrico metálico y el líquido que será purificado, el revestimiento eléctricamente conductor funciona para sellar mutuamente al líquido y al conductor eléctrico uno de otro.

Description

ELECTRODOS PARA USARSE EN CELDAS DE COMBUSTIBLE BACTERIANAS Y CELDAS DE ELECTROLISIS BACTERIANAS Campo de la invención La presente invención se refiere generalmente a dispositivos químicos bioeléctricos , y más particularmente a celdas de combustible bacterianas y a celdas de electrólisis bacterianas .

Antecedentes de la invención Las siguientes publicaciones se cree que representan el estado actual de la técnica: icrobial Fuel Cells: Methodology and Technology, Bruce E. Logan et al, Environ. Sci. Technol . , 40(17), 5181-5192, 2006.

Microbial Fuel Cells-Challenges and Applications, Bruce E. Logan & John M. Regan, Environ Sci. Tech., vol . 40, 17 Stefano Freguia, Korneel Rabaey, Zhiguo Yuan, Jurg Keller, Non-catalyzed cathodic oxygen reduction at graphite granules in microbial fuel cells, Electrochimica Acta 53 (2007) 598-603 Hong Liu et al., Quantification of the internal resistance distribution in microbial fuel cells, Environmental Science and Technology Solicitud de patente de E.U.A. publicada REF.: 219495 20070259217 Breve descripción de la invención La presente invención busca proporcionar dispositivos químicos bioeléctricos mejorados y más particularmente proporcionar celdas de combustible bacterianas y celdas de electrólisis bacterianas mejoradas.

Se proporciona entonces de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención una celda de combustible bacteriana que incluye una pluralidad de ánodos y una pluralidad de cátodos en comunicación líquida con un líquido que será purificado, la pluralidad de ánodos y la pluralidad de cátodos cada uno incluyen un conductor eléctrico de metal dispuesto para ser acoplado eléctricamente a través de una carga en un circuito eléctrico y un revestimiento eléctricamente conductor al menos entre el conductor eléctrico metálico y el líquido que será purificado, el revestimiento eléctricamente conductor funciona para sellar mutuamente el líquido y el conductor eléctrico uno de otro.

Se proporciona también de acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención una celda de combustible bacteriana que incluye una pluralidad de ánodos y una pluralidad de cátodos en comunicación líquida con un líquido que será purificado, la pluralidad de ánodos y la pluralidad de cátodos incluyen cada uno un conductor eléctrico metálico dispuesto para ser acoplado eléctricamente a través de una carga en un circuito eléctrico y un revestimiento eléctricamente conductor al menos entre el conductor eléctrico metálico y el líquido que será purificado, el revestimiento eléctricamente conductor funciona para sellar manualmente líquido y al conductor eléctrico uno del otro, al menos dos de los cátodos están dispuestos adyacentes entre sí y están separados uno del otro por un espacio lleno con un gas que contiene oxígeno.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la celda de combustible bacteriana también incluye al menos una superficie dispuesta para el crecimiento de biopelícula sobre una superficie de la misma que está en comunicación líquida con el líquido que será purificado y está en comunicación eléctrica con el conductor eléctrico metálico por medio del revestimiento eléctricamente conductor. De preferencia, la por lo menos una superficie adaptada para el crecimiento de biopelícula se define por una tela que cubre una superficie del revestimiento eléctricamente conductor.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el conductor eléctrico metálico es un conductor eléctrico metálico revestido y el revestimiento eléctricamente conductor incluye un revestimiento eléctricamente conductor formado sobre el conductor eléctrico metálico. Como alternativa o además, el revestimiento eléctricamente conductor incluye una hoja eléctricamente conductora.

De preferencia, el revestimiento eléctricamente conductor del por lo menos uno de la pluralidad de cátodos incluye una hoja eléctricamente conductora permeable al agua.

Preferiblemente, el conductor eléctrico metálico revestido de por lo menos uno de la pluralidad de cátodos es permeable al agua.

De preferencia, al menos uno de la pluralidad de cátodos incluye una capa de fijación. Muy preferiblemente, la capa de fijación se forma de una tela de plástico.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención se proporcionan aberturas en la pluralidad de ánodos y cátodos y la celda de combustible bacteriana incluye conductos definidos entre cátodos adyacentes y volúmenes definidos entre cátodos y ánodos adyacentes que proporcionan comunicación del líquido que será purificado con la pluralidad de ánodos y la pluralidad de cátodos, las aberturas proporcionan comunicación del líquido que será purificado entre los conductos y los volúmenes.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la pluralidad de ánodos y cátodos se forman como elementos realzados. De preferencia, la pluralidad de ánodos y cátodos se sellan juntos.

Se proporciona además de acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención, una celda de electrólisis bacteriana que incluye una pluralidad de ánodos y cátodos en comunicación líquida con un líquido que será purificado ubicado en un tanque que incluye una entrada para la recepción de agua que será purificada, una salida para la salida de agua purificada y una salida para gas hidrógeno, la pluralidad de ánodos y cátodos están conectados por medio de un circuito eléctrico a través de una fuente de energía eléctrica, al menos uno de los ánodos y cátodos incluye un conductor eléctrico metálico dispuesto para ser acoplado eléctricamente en un circuito eléctrico y un revestimiento eléctricamente conductor al menos entre el conductor eléctrico metálico y un líquido en la celda, el revestimiento eléctricamente conductor funciona para sellar mutuamente al líquido y al conductor eléctrico uno del otro.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la celda de electrólisis bacteriana incluye también por lo menos una superficie adaptada para el crecimiento de biopelícula sobre una superficie de la misma que está en comunicación líquida con el líquido que será purificado y está en comunicación eléctrica con el conductor eléctrico metálico por medio del revestimiento eléctricamente conducto .

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la pluralidad de cátodos cada uno incluye también una capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno adyacente al revestimiento eléctricamente conductor, en donde la capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno está expuesta a un gas que contiene oxígeno. De preferencia, la capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno incluye una hoja eléctricamente conductora. Como alternativa, la capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno es formada de caucho de silicón.

De preferencia, el conductor eléctrico metálico de por lo menos uno de la pluralidad de ánodos está en forma de una hoja.

Preferiblemente, el conductor eléctrico metálico está en forma de una rejilla de alambre. Como alternativa, el conductor eléctrico metálico está en forma de un elemento plano perforado. Como alternativa, el conductor eléctrico metálico está en forma de una disposición de alambres generalmente paralela.

Se proporciona además de acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención, un electrodo para usarse en al menos una de una celda de combustible bacteriana y una celda de electrólisis, el electrodo incluye un conductor eléctrico metálico dispuesto para ser acoplado eléctricamente en un circuito eléctrico y un revestimiento eléctricamente conductor al menos entre el conductor eléctrico metálico y un líquido en la celda, el revestimiento eléctricamente conductor funciona para sellar mutuamente el líquido y al conductor eléctrico uno del otro.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el electrodo incluye al menos una superficie adaptada para el crecimiento de biopelícula sobre una superficie del mismo que esté en comunicación líquida con el líquido que será purificado y está en comunicación eléctrica con el conductor eléctrico metálico por medio del revestimiento eléctricamente conductor.

Preferiblemente, el revestimiento eléctricamente conductor está adaptado para el crecimiento de biopelícula sobre una superficie del mismo.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la por lo menos una superficie adaptada para el crecimiento de biopelícula se define por superficies cilindricas de una multiplicidad de elementos alargados formados de plástico conductor y que se extienden generalmente de manera radial hacia afuera desde el conductor eléctrico metálico revestido. Preferiblemente, el conductor eléctrico metálico revestido está torcido para conservar varios de la multiplicidad de elementos alargados en hatos a lo largo de una extensión alargada del mismo. De preferencia, los elementos alargados son conductores eléctricos no metálicos que tienen conductividad eléctrica inferior a aquella del conductor eléctrico metálico revestido. Preferiblemente, los elementos alargados se forman de plástico conductor. Como alternativa, los elementos alargados se forman de fibras de grafito.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por varios elementos de aspa radiados por un elemento helicoidal devanado de manera holgada formado de plástico conductor y que se extiende generalmente en forma radial hacia afuera del conductor eléctrico metálico revestido.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por un elemento cilindrico formado de plástico conductor alrededor del conductor eléctrico metálico revestido.

De preferencia, el conductor eléctrico metálico revestido está en forma de un alambre. Como alternativa, el conductor eléctrico metálico revestido está en forma de un cable. Alternativamente, el conductor eléctrico metálico revestido está en forma de una varilla.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por una tela que cubre una superficie del revestimiento eléctricamente conductor .

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el revestimiento eléctricamente conductor incluye una hoja eléctricamente conductora.

Preferiblemente, el conductor eléctrico metálico está en forma de una hoja. Como alternativa, el conductor eléctrico metálico está en forma de una rejilla de alambre. Como alternativa, el conductor eléctrico metálico está en forma de un elemento plano perforado. Como alternativa, el conductor eléctrico metálico está en forma de una disposición de alambres generalmente paralela.

Preferiblemente, el conductor eléctrico metálico se forma de cobre o aluminio. De preferencia, el revestimiento eléctricamente conductor se forma de un plástico conductor.

Breve descripción de las figuras La presente invención se entenderá y apreciará más completamente a partir de la siguiente descripción detallada, tomada en conjunto con ambas figuras en las cuales: La figura 1 es una ilustración simplificada de una celda de combustible bacteriana construida y que funciona de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención.

Las figuras 2A, 2B, 2C y 2D son ilustraciones simplificadas de cuatro modalidades alternativas de electrodos construidos y que funcionan de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, útiles en una celda de combustible bacteriana y en una celda de electrólisis bacteriana.

Las figuras 3A, 3B y 3C son ilustraciones simplificadas de tres modalidades alternativas de cátodos construidos y que funcionan de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, útiles en una celda de combustible bacteriana.

Las figuras 4A, 4B y 4C son ilustraciones simplificadas de tres modalidades alternativas de cátodos construidos y que funcionan de acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención, útiles en una celda de combustible bacteriana.

Las figuras 5A y 5B son ilustraciones en vista lateral y superior simplificadas respectivas de una celda de combustible bacteriana construida y que funciona de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención.

La figura 6 es una ilustración pictórica simplificada de un electrodo construido y que funciona de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, útil en una celda de combustible bacteriana y en una celda de electrólisis bacteriana.

La figura 7 es una ilustración pictórica simplificada de un electrodo construido y que funciona de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, útil en una celda de combustible bacteriana.

La figura 8 es una ilustración simplificada de un cátodo construido y que funciona de acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención, útil en una celda de combustible bacteriana; y Las figuras 9A y 9B son ilustraciones en vista lateral y superior simplificadas respectivas de una celda de electrólisis bacteriana construida y que funciona de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención.

Descripción detallada de la invención Se hace ahora referencia a la figura 1, la cual es una ilustración simplificada de una celda de combustible bacteriana construida y que funciona de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, y que incluye una pluralidad de ánodos 100, cada uno designado por la letra A y una pluralidad de cátodos 102, cada uno designado por la letra C en comunicación líquida con un líquido 104 que será purificado, tal como agua residual industrial. En la modalidad de la figura 1, el agua que será purificada se suministra en una entrada 105 que comunica por medio de aberturas formadas en ánodos 100 y cátodos 102 y conductos 106 definidos entre cátodos adyacentes con una serie de volúmenes 107 definidos entre ánodos 100 y cátodos 102 adyacentes, los cuales se sellan juntos, por ejemplo mediante sellos elastoméricos (no mostrados) y con una salida 108.

De acuerdo con una modalidad de la presente invención, los ánodos y cátodos pueden formarse como elementos realzados de forma similar a aquellos usados en los cambiadores de calor de placa convencionales. Ejemplos de esta estructura se muestran en las patentes de E.U.A. 4,014,385; 3,792,730; 3,731,737; 3 , 661 , 203 ; 2 , 787 , 446 y 2,550,339, las descripciones de las cuales se incorporan en la presente por referencia.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la pluralidad de ánodos 100 y la pluralidad de cátodos 102 incluyen cada uno un conductor eléctrico metálico rodeado por un revestimiento eléctricamente conductor.

La construcción de cada ánodo 100 se ilustra en una ampliación 109. Se puede ver que un conductor metálico, de preferencia cobre o aluminio, designado aquí con el número de referencia 110, es rodeado por un revestimiento eléctricamente conductor.

En la modalidad ilustrada, el revestimiento eléctricamente conductor se logra al laminar un par de hojas de plástico conductoras impermeables a líquidos 112 de tal manera que encierren al conductor metálico 110. Preferiblemente, se forman hojas 112 de un plástico tal como polietileno, polipropileno y PET, que es mezclado con un polvo conductor, tal como carbono o grafito, para producir una hoja de plástico conductora.

El crecimiento de biopelícula es soportado de preferencia sobre las superficies exteriores de las hojas 112. Opcionalmente se proporciona un soporte de crecimiento de biopelícula 116 sobre al menos una superficie de las hojas 112. El soporte de crecimiento de biopelícula 116 puede ser una tela formada de preferencia de poliéster u otro material adecuado .

Los espesores típicos de los diferentes elementos del ánodo 100 son los siguientes: conductor 110 -- 20 - 200 mieras hoja 112 -- 50 - 400 mieras soporte de crecimiento de biopelícula 116 -- 10 - 50 mieras Cuatro modalidades alternativas del ánodo 100 se ilustran en las figuras 2A-2D. En la figura 2A, el conductor 110 está en forma de una hoja y es designado por el número de referencia 120. En la figura 2B, el conductor 110 está en forma de una rejilla de alambre y es designado por el número de referencia 122. En la figura 2C, el conductor 110 está en forma de un elemento plano perforado y es designado por el número de referencia 124. En la figura 2D, el conductor 110 está en forma de una disposición generalmente paralela de alambres y es designado por el número de referencia 126.

Una modalidad de la construcción de cada cátodo 102 se ilustra en una ampliación 128. Se puede ver que un conductor, metálico perforado 130, de prefe'rencia cobre o aluminio, es rodeado por un revestimiento eléctricamente conductor .

En la modalidad ilustrada, el revestimiento eléctricamente conductor se logra de preferencia al revestir al conductor metálico 130 con un plástico eléctricamente conductor impermeable a líquidos y que encierra al conductor metálico revestido sobre un lado que mira al líquido del mismo con una hoja perforada 132 formada de un plástico eléctricamente conductor. Preferiblemente, el plástico eléctricamente conductor se forma al mezclar un plástico tal como polietileno, polipropileno y PET con un polvo conductor, tal como carbono o grafito.

El crecimiento en la biopelícula es soportado de preferencia sobre las superficies exteriores del conductor revestido 130 y lámina 132. Opcionalmente un soporte de crecimiento de biopelícula 136 es provisto sobre al menos una superficie exterior de la lámina 132. El soporte de crecimiento de biopelícula 136 puede ser una tela, formada de preferencia de poliéster u otro material adecuado.

En un lado que mira al aire y opuesto del conductor metálico revestido y conductor 130 se proporciona de preferencia una capa de fijación 138 opcional que comprende típicamente una tela tejida o no tejida formada de plástico, tal como un poliéster. Hacia el exterior de la capa de fijación 138 se proporciona de preferencia una capa permeable a oxígeno e impermeable a líquidos 140, formada de preferencia de caucho de silicón. La capa de fijación 138 ayuda a la fijación de la capa permeable a oxígeno 140 al conductor revestido 130. Opcionalmente hacia el exterior de la capa permeable a oxígeno 140 se proporciona una capa de soporte mecánica 142, de preferencia una rejilla de plástico relativamente rígido.

Los espesores típicos de los diferentes elementos del cátodo 102 mostrados en la ampliación 128 son los siguientes : conductor revéstido perforado 130 -- 100 - 600 mieras hoja perforada 132 — - 50 - 400 mieras soporte de crecimiento de biopelícula 136 -- 10 - 50 mieras capa de fijación 138 -- 10 - 50 mieras capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno 140 -- 50 - 500 mieras capa de soporte mecánica 142 -- 100 - 2000 mieras Tres modalidades alternativas de la modalidad del cátodo mostradas en la ampliación 128 se ilustran en las figuras 3A-3C. En la figura 3A, el conductor perforado 130 está en forma de una rejilla de alambre que comprende alambres 144, todos los cuales son revestidos por un revestimiento eléctricamente conductor impermeable a líquidos 146, como se ve en la ampliación 148. En la figura 3B, el conductor perforado 130 incluye un elemento metálico plano perforado 150, del cual todas sus superficies son revestidas por un revestimiento eléctricamente conductor impermeable a líquidos 152 como se ve en la ampliación 154. En la figura 3C, el conductor perforado 130 está en forma de una disposición generalmente paralela de alambres 156 todos los cuales son revestidos por un revestimiento eléctricamente conductor impermeable a líquidos 158, como se ve en la ampliación 160.

Otra modalidad preferida de la construcción de cada cátodo 102 se ilustra en una ampliación 168. Se puede ver que un conductor metálico perforado 170, de preferencia cobre o aluminio, es rodeado por un revestimiento eléctricamente conductor .

En la modalidad ilustrada, el revestimiento eléctricamente conductor se logra de preferencia al revestir el conductor metálico 170 con un plástico eléctricamente conductor impermeable a líquidos y encerrando el conductor metálico revestido sobre un lado que mira al líquido del mismo con una hoja impermeable a líquidos y permeable a oxígeno 172 formada de un plástico eléctricamente conductor.

De preferencia, el plástico eléctricamente conductor se forma al mezclar un plástico tal como polietileno, polipropileno y PET con un polvo conductor, tal como carbono o grafito.

El crecimiento en la biopelícula es soportado de preferencia sobre la superficie exterior de la hoja conductora 172. Opcionalmente se proporciona un soporte de crecimiento de biopelícula 176 sobre al menos una superficie exterior de la hoja 172. El soporte de crecimiento de biopelícula 176 puede ser una tela, de preferencia formada de poliéster u otro material adecuado.

Sobre un lado que mira al aire y opuesto del conductor metálico revestido conductor perforado 170 se proporciona opcionalmente una capa de soporte mecánica 178, de preferencia una rejilla de plástico relativamente rígido.

Los espesores típicos de los diferentes elementos del cátodo 102 mostrado en la ampliación 168 son los siguientes : conductor revestido perforado 170 -- 100 - 600 mieras hoja permeable a oxígeno 172 -- 50 - 400 mieras soporte de crecimiento de biopelícula 176 -- 10 - 50 mieras capa de soporte mecánica 178 -- 100 - 2000 mieras Tres modalidades alternativas de la modalidad del cátodo mostrada en la ampliación 168 se ilustran en las figuras 4A-4C. En la figura 4A, el conductor perforado 170 está en forma de una rejilla de alambre que comprende alambres 180, todos los cuales son revestidos por un revestimiento eléctricamente conductor impermeable a líquidos 182, como se ve en la ampliación 184. En la figura 4B, el conductor perforado 170 incluye un elemento metálico plano perforado 186, del cual todas sus superficies están revestidas por un revestimiento eléctricamente conductor impermeable a líquido 188 como se ve en la ampliación 190. En la figura 4C, el conductor perforado 170 está en forma de una disposición generalmente paralela de alambres 192 todos los cuales son revestidos por un revestimiento eléctricamente conductor impermeable a líquidos 194, como se ve en la ampliación 196.

Como se ve en la figura 1, todos los ánodos 100 y todos los cátodos 102 están acoplados eléctricamente en un circuito eléctrico a través de una carga 197. En la celda de combustible bacteriana de la figura 1, la materia orgánica en el líquido 104, indicada como COD es oxidada por bacterias electrogénicas , tal como Geobacter y Shewanella, las cuales residen típicamente en una biopelícula 198, que es soportada de preferencia por el soporte de crecimiento de biopelícula 116 (ampliación 109) que es provisto en los ánodos 100.

Esta oxidación produce C02, protones y electrones. Los protones se difunden a través del líquido 104 hacia los cátodos 102 y los electrodos son suministrados por las bacterias a los ánodos 100 y viajan desde los ánodos a través del circuito eléctrico hasta los cátodos 102.

En los cátodos 102 el oxígeno atmosférico 02 pasa a través de las capas permeables a oxígeno, tales como la capa 140 (ampliación 128) o 172 (ampliación 168) , a una capa de plástico conductora sobre el cátodo tal como la capa 132 (ampliación 128) o 172 (ampliación 168) . En el lado que mira al agua de la capa de plástico conductora el oxígeno 02 reacciona con los protones y los electrones para producir agua H20. Esta reacción requiere típicamente catálisis que se proporciona de preferencia por una biopelícula 199, la cual es soportada de preferencia por el soporte de crecimiento de biopelícula 136 (ampliación 128) o 176 (ampliación 168) , provisto de preferencia sobre los cátodos 102.

La operación de la celda de combustible bacteriana de la figura 1 puede entonces apreciarse como proporcionando tanto energía eléctrica como purificación de líquidos que tienen materia orgánica en los mismos.

Se hace ahora referencia a las figuras 5A y 5B, las cuales son ilustraciones en vista lateral y superior simplificadas de una celda de combustible bacteriana construida y que funciona de acuerdo con otra modalidad preferida más de la presente invención y que incluye una multiplicidad de ánodos 300, intercalados entre una multiplicidad de cátodos 302 en comunicación líquida con un líquido 304 que será purificado, tal como agua residual industrial. Los ánodos 300 y cátodos 302 se ubican en un tanque 306 que tiene una entrada 308 para la recepción de agua que será purificada y una salida 309 para la salida de agua purificada. La circulación de agua 304 en el tanque 306 es provista de preferencia por un agitador o bomba adecuado (no mostrado) . Oxígeno atmosférico 02 a baja presión se sopla de preferencia a través del interior de los cátodos 302 por un ventilador (no mostrado) . , También se hace referencia a la figura 6, la cual ilustra una modalidad preferida de un ánodo 300 útil en la celda de combustible bacteriana de las figuras 5A y 5B . Como se ve en la figura 6, un conductor metálico alargado central 310, de preferencia un alambre, cable o varilla formado de cobre o aluminio es moldeado en y se extiende hacia afuera desde un elemento de varias aspas que se extiende radialmente 312 de tal manera que el elemento 312 proporcione un revestimiento eléctricamente conductor impermeable a líquidos para el conductor 310. Opcionalmente se pueden moldear conductores alargados 314 adicionales dentro y extenderse hacia afuera desde extremos radialmente hacia afuera de una o más aspas 310 del elemento 312 de tal manera que el elemento 312 proporcione un revestimiento eléctricamente conductor impermeable a líquidos para los conductores 314. El elemento 32 se forma de preferencia de un plástico conductor impermeable a líquidos, tal como polietileno, polipropileno y PET, el cual es mezclado con un polvo conductor, tal como carbono o grafito.

Una porción de electrodo circunferencial 318 se ubica de preferencia alrededor de los extremos radialmente hacia afuera de las aspas 316 y se forma de preferencia como un elemento helicoidal devanado en forma holgada, de plástico conductor, el cual permite la comunicación relativamente libre de líquido con superficies del elemento 312. Preferentemente, el elemento 312 y porción de electrodo circunferencial 318 se forman como un elemento unitario por un proceso de extrusión. Opcionalmente algunas o todas las superficies del elemento 312 y de la porción de electrodo 318 son revestidas con un polvo conductor o fibras conductoras (no mostrados) formados de carbono o grafito. Las superficies del elemento 312 y de la porción de cátodo 318 sirven de preferencia todas para soportar el crecimiento de biopelícula y para hacer posible la generación de electricidad y purificación de líquidos 304.

Se hace referencia ahora a la figura 7, la cual ilustra un ensamble de electrodos que es útil, entre otros, como un ánodo 300 en la celda de combustible bacteriana de las figuras 5A y 5B . Como se ve en la figura 7, el ensamble de electrodos comprende de preferencia una estructura tipo cepillo en la que una multiplicidad de elementos conductores alargados 350 son retenidos por y se extienden generalmente de manera radial hacia afuera desde un conductor eléctrico metálico trenzado 352 que es revestido con un revestimiento eléctricamente conductor impermeable a liquido 354, de preferencia plástico eléctricamente conductor.

Preferiblemente, el plástico eléctricamente conductor se forma al mezclar un plástico tal como polietileno, polipropileno y PET con un polvo conductor, tal como carbono o grafito.

Elementos 350 se forman de preferencia de un plástico conductor o como alternativa pueden ser fibras de grafito. El conductor trenzado 352 se forma de preferencia de un metal tal como cobre o aluminio. Las superficies del conductor revestido 352 y de los elementos 350 sirven todas de preferencia para soportar el crecimiento de biopelícula y para hacer posible la generación de electricidad y purificación de líquido 304 cuando el conductor 352 sea. conectado a una carga eléctrica como se ilustra.

Preferiblemente, las puntas radialmente exteriores de los elementos 350 pueden ser revestidas con un material eléctricamente aislante (no mostrado) , tal como un material de caucho de silicón, para de esta manera evitar cortos circuitos accidentales entre electrodos adyacentes.

Se hace referencia ahora a la figura 8, la cual ilustra un cátodo 302 preferido el cual es útil en la celda de combustible bacteriana de las figuras 5A y 5B . El cátodo 302 comprende de preferencia un cilindro 360 formado de un plástico eléctricamente conductor perforado o poroso tal como polietileno, polipropileno y PET, el cual es aislado con un polvo conductor, tal como carbono o grafito. Opcionalmente algunas o todas las superficies del cilindro 360 son revestidas con un polvo conductor o fibras conductoras (no mostradas) formadas de carbono o grafito. La superficie de cilindro 360 sirve de preferencia para soportar el crecimiento de biopelícula y para hacer posible la generación de electricidad y purificación de líquido 304.

Una superficie exterior del cátodo 302 es permeada por líquido 304 y una superficie interior del cátodo 302 es sellada de contacto con líquido 304 por un revestimiento permeable a oxígeno e impermeable a líquido 362 formado a lo largo de los lados de una superficie interior del cilindro 360. El revestimiento 362 se forma de preferencia de caucho de silicón. Uno o más conductores metálicos alargados 364, de preferencia un alambre, cable o varilla formado de cobre o aluminio se moldea de preferencia en y se extienden hacia afuera del cilindro 360 de tal manera que el cilindro 360 proporcione un revestimiento eléctricamente conductor impermeable a líquidos para los conductores 364.

Como se ve en las figuras 5A y 5B, todos los ánodos 300 y todos los cátodos 302 son acoplados eléctricamente en un circuito eléctrico a través de una carga 320. En la celda de combustible bacteriana de las figuras 5A y 5B, materia orgánica en el líquido 304, indicada como COD es oxidada por bacterias electrogénicas , tales como Geobacter y Shewanella, las cuales residen típicamente en una biopelícula 370 que es soportada sobre los ánodos 300.

Esta oxidación produce C02, protones y electrones. Los protones se difunden a través del líquido 304 a través de los cátodos 302 y los electrones son suministrados por las bacterias a los ánodos 300 y viajan de los ánodos 300 a través del circuito eléctrico hasta los cátodos 302.

En los cátodos 302 oxígeno atmosférico 02 permea a través de la capa permeable a oxígeno, tal como la capa 362 (figura 8) , hasta una capa de plástico conductora sobre el cátodo tal como la capa 360. En el lado que mira al agua de la capa de plástico conductora 360, oxígeno 02 reacciona con los protones y los electrones para producir agua H20. Esta reacción requiere típicamente catálisis que se proporciona de preferencia por una biopelícula 372, que reside preferiblemente sobre el cátodo 302.

Se puede apreciar entonces que el funcionamiento de la celda de combustible bacteriana de las figuras 5A y 5B proporciona tanto energía eléctrica como purificación de líquidos que tienen materia orgánica en los mismos.

Se aprecia que varias de las celdas de combustible bacterianas de los tipos mostrados y descritos en la presente arriba con referencia a las figuras 1-8 pueden ser interconectadas tanto hidráulicamente como eléctricamente en serie y/o en paralelo. La interconexión en paralelo incrementa el volumen de agua que se purifica y proporciona una salida de corriente incrementada, mientras que la interconexión en serie incrementa el grado de purificación y proporciona salida de voltaje incrementada. Varias combinaciones de conexiones en paralelo y en serie pueden utilizarse adecuadamente para proporcionar tratamiento de agua óptimo y producción de energía eléctrica.

Ahora se hace referencia a las figuras 9A y 9B, las cuales son ilustraciones en vista lateral y superior simplificadas respectivas de una celda de electrólisis bacteriana construida y que funciona de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención.

La celda de electrólisis bacteriana de las figuras 9A y 9B incluye una multiplicidad de ánodos 400, intercalados entre un multiplicidad de cátodos 402 en comunicación líquida con un líquido 404 que será purificado, tal como agua residual industrial. Los ánodos 400 y cátodos 402 se ubican en un tanque 406 que tiene una entrada 408 para la recepción de agua que será purificada y una salida 409 para la salida de agua purificada. La circulación de agua 404 en el tanque 406 es provista de preferencia por un agitador o bomba adecuado (no mostrado) .

Se aprecia que los ánodos 400 y los cátodos 402 pueden ser estructuralmente idénticos, como se muestra. En tal caso, los ánodos 400 y los cátodos 402 se diferencian unos de otros sólo en virtud de su conexión eléctrica. En consecuencia, los ánodos 400 y los cátodos 402 pueden ser cada uno del tipo mostrado en las figuras 2A-2D o del tipo mostrado en la figura 6 o del tipo mostrado en la figura 7, o de cualquier otra construcción adecuada. Preferiblemente, los cátodos 400 son del tipo mostrado en la figura 6 y los cátodos son del tipo mostrado en la figura 7 o viceversa.

Como se ve en las figuras 9A y 9B, todos los ánodos 400 y todos los cátodos 402 son acoplados eléctricamente en un circuito eléctrico a través de una fuente de energía eléctrica 420. En la celda de electrólisis bacteriana de las figuras 9A y 9B, la materia orgánica en el líquido 404, indicada como COD, es oxidada por bacterias electrogénicas, tales como Geobacter y Shewanella, las cuales residen típicamente en una biopelícula 430 que es soportada sobre los ánodos 400.

Esta oxidación produce C02, protones y electrones. Los protones se difunden a través del líquido 404 hacia los cátodos 402 y los electrones son suministrados por las bacterias a los ánodos 400 y viajan desde los ánodos a través del circuito eléctrico hasta los cátodos 402.

En los cátodos 402, los protones son reducidos a gas hidrógeno H2 por los electrones excitados por la fuente de energía eléctrica 420 a través del circuito eléctrico. El gas hidrógeno y el C02 se acumulan dentro de un espacio superior definido por una cubierta 440 que cubre al tanque 406 y son extraídos en una salida 442 y separados de una manera adecuada.

Se puede entonces apreciar que el funcionamiento de la celda de hidrólisis bacteriana de las figuras 9A y 9B proporciona la producción de gas hidrógeno a niveles de consumo de electricidad más bajos que los procesos convencionales así como purificación de líquidos que tienen materia orgánica en los mismos .

Se apreciará por las personas capacitadas en la técnica que la presente invención no está limitada a lo que se ha mostrado y descrito particularmente en la presente arriba. Más bien, el alcance de la invención incluye tanto combinaciones como subcombinaciones de las diferentes características descritas anteriormente en este documento, así como modificaciones y variaciones de las mismas que se le ocurrirían a personas expertas en la técnica después de la lectura de la anterior descripción y las cuales no están en la técnica anterior.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una celda de combustible bacteriana caracterizada porque comprende: una pluralidad de ánodos y una pluralidad de cátodos en comunicación líquida con un líquido que será purificado, la pluralidad de ánodos y la pluralidad de cátodos comprenden cada uno: un conductor eléctrico metálico dispuesto para ser acoplado eléctricamente a través de una carga en un circuito eléctrico; y un revestimiento eléctricamente conductor al menos entre el conductor eléctrico metálico y el líquido que será purificado, el revestimiento eléctricamente conductor funciona para sellar mutuamente al líquido y al conductor eléctrico uno del otro.

2. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende también al menos una superficie adaptada para el crecimiento de biopelícula sobre una superficie de la misma que está en comunicación líquida con el líquido que será purificado y está en comunicación eléctrica con el conductor eléctrico metálico por medio del revestimiento eléctricamente conductor .

3. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el revestimiento eléctricamente conductor está adaptado para crecimiento de biopelícula sobre una superficie del mismo.

4. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por una tela que cubre una superficie del revestimiento eléctricamente conductor.

5. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el revestimiento eléctrico metálico es un conductor eléctrico metálico revestido y el revestimiento eléctricamente conductor comprende un revestimiento eléctricamente conductor formado sobre el conductor eléctrico metálico.

6. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el revestimiento eléctricamente conductor comprende una hoja eléctricamente conductora .

7. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizada porque el revestimiento eléctricamente conductor de al menos uno de la pluralidad de cátodos comprende una hoja eléctricamente conductora permeable a agua .

8. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico revestido de al menos uno de la pluralidad de cátodos es permeable al agua.

9. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la pluralidad de cátodos comprende también cada uno una capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno adyacente al revestimiento eléctricamente conductor, y en donde la capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno está expuesta a un gas que contiene oxígeno .

10. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-6 y 8-9, caracterizada porque la capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno comprende una hoja eléctricamente conductora.

11. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno se forma de caucho de silicón.

12. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico de al menos uno de la pluralidad de ánodos está en forma de una hoja.

13. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico está en forma de una rejilla de alambre.

14. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico está en forma de un elemento plano perforado.

15. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico está en forma de una disposición de alambres generalmente paralela.

16. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos uno de la pluralidad de cátodos comprende una capa de fijación.

17. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque la capa de fijación se forma de una tela de plástico.

18. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se forman aberturas en la pluralidad de ánodos y cátodos, y comprende: conductos definidos entre los cátodos adyacentes; y volúmenes definidos entre los cátodos y los ánodos adyacentes que proporcionan comunicación del líquido que será purificado con la pluralidad de ánodos y la pluralidad de cátodos , las aberturas proporcionan comunicación del líquido que será purificado entre los conductos y los volúmenes.

19. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la pluralidad de ánodos y cátodos se forman como elementos realzados.

20. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la pluralidad de ánodos y cátodos se sellan juntos.

21. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque al menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por superficies cilindricas de una multiplicidad de elementos alargados formados a partir de plástico conductor y que se extienden generalmente en forma radial hacia afuera desde el conductor eléctrico metálico, en donde el conductor eléctrico metálico es un conductor eléctrico metálico revestido y el revestimiento eléctricamente conductor comprende un revestimiento eléctricamente conductor formado sobre el conductor eléctrico metálico.

22. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico revestido está trenzado para conservar muchos de la multiplicidad de elementos alargados en hatos a lo largo de una extensión alargada del mismo.

23. La celda de combustible bacteriana de conformidad con las reivindicaciones 21-22, caracterizada porque los elementos alargados son conductores eléctricos no metálicos que tienen conductividad eléctrica inferior a aquella del conductor eléctrico metálico revestido.

24. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 21-23, caracterizada porque los elementos alargados se forman de plástico conductor.

25. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 21-23, caracterizada porque los elementos alargados se forman de fibras de grafito.

26. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por un elemento de varias aspas rodeado por un elemento helicoidal devanado en forma holgada formado a partir de plástico conductor y que se extiende generalmente en forma radial hacia afuera desde el conductor eléctrico metálico, en donde el conductor eléctrico metálico es un conductor eléctrico metálico revestido y el revestimiento eléctricamente conductor comprende un revestimiento eléctricamente conductor formado sobre el conductor eléctrico metálico .

27. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2, 9 y 11, caracterizada porque la por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por un elemento cilindrico formado de plástico conductor alrededor del conductor eléctrico metálico, en donde el conductor eléctrico metálico es un conductor eléctrico metálico revestido y el revestimiento eléctricamente conductor comprende un revestimiento eléctricamente conductor formado sobre el conductor eléctrico metálico.

28. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 21-27, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico revestido está en forma de un alambre.

29. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 21-27, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico revestido está en forma de un cable.

30. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 21-27, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico revestido está en forma de una varilla.

31. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico está formado de cobre o aluminio.

32. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el revestimiento eléctricamente conductor se forma de un plástico conductor.

33. Una celda de combustible bacteriana caracterizada porque comprende: una pluralidad de ánodos y una pluralidad de cátodos en comunicación líquida con un líquido que será purificado, la pluralidad de ánodos y la pluralidad de cátodos comprenden cada uno: un conductor eléctrico metálico dispuesto para ser acoplado eléctricamente a través de una carga en un circuito eléctrico; y un revestimiento eléctricamente conductor al menos entre el conductor eléctrico metálico y el líquido que será purificado, el revestimiento eléctricamente conductor funciona para sellar mutuamente al líquido y al conductor eléctrico uno del otro, al menos dos de los cátodos están dispuestos adyacentes uno al otro y se separan entre sí por un espacio llenado con un gas que contiene oxígeno.

34. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 33, caracterizada porque comprende además al menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula sobre una superficie de la misma que está en comunicación líquida con el líquido que será purificado y está en comunicación eléctrica con el conductor eléctrico metálico por medio del revestimiento eléctricamente conductor .

35. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 33, caracterizada porque el revestimiento eléctricamente conductor está adaptado para crecimiento de biopelícula sobre una superficie del mismo.

36. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 34, caracterizada porque por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por una tela que cubre una superficie del revestimiento eléctricamente conductor.

37. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-36, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico es un conductor eléctrico metálico revestido y el revestimiento eléctricamente conductor comprende un revestimiento eléctricamente conductor formado sobre el conductor eléctrico metálico .

38. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-37, caracterizada porque el revestimiento eléctricamente conductor comprende una hoja eléctricamente conductora.

39. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-37, caracterizada porque el revestimiento eléctricamente conductor de al menos uno de la pluralidad de cátodos es una hoja eléctricamente conductora permeable al agua.

40. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-39, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico revestido del por lo menos uno de la pluralidad de cátodos es permeable al agua.

41. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-40, caracterizada porque la pluralidad de cátodos comprende cada uno una capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno adyacente al revestimiento eléctricamente conductor y en donde la capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno está expuesta a un gas que contiene oxígeno.

42. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-38 y 40-41, caracterizada porque la capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno comprende una hoja eléctricamente conductora .

43. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 42, caracterizada porque la capa impermeable a líquidos y permeable a oxígeno se forma de caucho y silicón.

44. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-43, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico de por lo menos uno de la pluralidad de ánodos está en forma de una hoj a .

45. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-44, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico está en forma de una rejilla de alambre.

46. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-45, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico está en forma de un elemento plano perforado.

47. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-46, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico está en forma de una disposición de alambres generalmente paralela.

48. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-47, caracterizada porque al menos uno de la pluralidad de cátodos comprende una capa de fijación.

49. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada porque la capa de fijación se forma de una tela de plástico.

50. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-49, caracterizada porque se forman aberturas en la pluralidad de ánodos y cátodos , y comprende : conductos definidos entre los cátodos adyacentes; y volúmenes definidos entre los cátodos y los ánodos adyacentes que proporcionan comunicación del líquido que será purificado con la pluralidad de ánodos y la pluralidad de cátodos las aberturas proporcionan comunicación del líquido que será purificado entre los conductos y los volúmenes.

51. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-50, caracterizada porque la pluralidad de ánodos y cátodos se forma como elementos realzados.

52. La celda de combustible bacteriana de conformidad con la reivindicación 51, caracterizada porque la pluralidad de ánodos y cátodos se sellan juntos.

53. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-52, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico se forma de cobre o aluminio.

54. La celda de combustible bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33-53, caracterizada porque el revestimiento eléctricamente conductor se forma de un plástico conductor.

55. Un electrodo para usarse en por lo menos una de una celda de combustible bacteriana y una celda de electrólisis, caracterizado porque comprende: un conductor eléctrico metálico dispuesto para ser acoplado eléctricamente en un circuito eléctrico; un revestimiento eléctricamente conductor al menos entre el conductor eléctrico metálico y un líquido en la celda, el revestimiento eléctricamente conductor funciona para sellar mutuamente al líquido y al conductor eléctrico uno del otro.

56. El electrodo de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque comprende además al menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula sobre una superficie del mismo que está en comunicación líquida con el líquido que será purificado, y está en comunicación eléctrica con el conductor eléctrico metálico por medio del revestimiento eléctricamente conductor.

57. El electrodo de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque el revestimiento eléctricamente conductor está adaptado para crecimiento de biopelícula .

58. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 55-57, caracterizado porque el conductor eléctrico metálico es un conductor eléctrico metálico revestido y el revestimiento eléctricamente conductor comprende un revestimiento eléctricamente conductor formado sobre el conductor eléctrico metálico.

59. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 56-58, caracterizado porque la por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por superficies cilindricas de una pluralidad de elementos alargados formados de plástico conductor y que se extienden generalmente en forma radial hacia afuera desde el conductor eléctrico metálico revestido.

60. El electrodo de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque el conductor eléctrico metálico revestido es trenzado para retener a varios de la pluralidad de elementos alargados en hatos a lo largo de una extensión alargada del mismo.

61. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 59-60, caracterizado porque los elementos alargados son conductores eléctricos no metálicos que tienen conductividad eléctrica inferior a aquella del conductor eléctrico metálico.

62. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 59-61, caracterizado porque los elementos alargados se forman de plástico conductor.

63. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 59-61, caracterizado porque los elementos alargados se forman de fibras de grafito.

64. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 56-58, caracterizado porque la por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por varios elementos de aspa rodeados por un elemento helicoidal devanado en forma holgada formado de plástico conductor y que se extiende generalmente de manera radial hacia afuera desde el conductor eléctrico metálico revestido .

65. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 55-64, caracterizado porque el conductor eléctrico metálico está en forma de un alambre.

66. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 55-64, caracterizado porque el conductor eléctrico metálico está en forma de un cable.

67. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 55-64, caracterizado porque el conductor eléctrico metálico está en forma de una varilla.

68. El electrodo de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque la por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por una tela que cubre una superficie del revestimiento eléctricamente conductor.

69. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 57 y 68, caracterizado porque el revestimiento eléctricamente conductor comprende una hoja eléctricamente conductora.

70. El electrodo de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el conductor eléctrico metálico está en forma de una hoja.

71. El electrodo de conformidad con' la reivindicación 69, caracterizado porque el conductor eléctrico metálico está en forma de una rejilla de alambre.

72. El electrodo de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el conductor eléctrico metálico está en forma de un elemento plano perforado .

73. El electrodo de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el conductor eléctrico metálico está en forma de una disposición de alambres generalmente paralela.

74. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 55-73, caracterizado porque el conductor eléctrico metálico se forma de cobre o aluminio.

75. El electrodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 55-74, caracterizado porque el revestimiento eléctricamente conductor se forma de un plástico conductor.

76. Una celda para electrólisis bacteriana caracterizada porque comprende: una pluralidad de ánodos y cátodos en comunicación líquida con un líquido que será purificado ubicado en un tanque, que comprende: una entrada para la recepción de agua que será purificada; una salida para la salida de agua purificada; una salida para gas hidrógeno, la pluralidad de ánodos y cátodos están conectados por medio de un circuito eléctrico a través de una fuente de energía eléctrica, al menos uno de los ánodos y cátodos comprende : un conductor eléctrico metálico dispuesto para ser acoplado eléctricamente en un circuito eléctrico; un revestimiento eléctricamente conductor al menos entre el conductor eléctrico metálico y un líquido en la celda, el revestimiento eléctricamente conductor funciona para sellar mutuamente al líquido y al conductor eléctrico uno del otro.

77. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con la reivindicación 76, caracterizada porque comprende además al menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula sobre una superficie de la misma que está en comunicación líquida con el líquido que será purificado y está en comunicación eléctrica con el conductor eléctrico metálico por medio del revestimiento eléctricamente conductor .

78. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con la reivindicación 76, caracterizada porque el revestimiento eléctricamente conductor está adaptado para crecimiento de biopelícula.

79. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-78, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico es un conductor eléctrico metálico revestido y el revestimiento eléctricamente conductor comprende un revestimiento eléctricamente conductor formado sobre el conductor eléctrico metálico .

80. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 77-79, caracterizada porque por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por superficies cilindricas de una multiplicidad de elementos alargados formados de plástico conductor y que se extienden generalmente en forma radial hacia afuera desde el conductor eléctrico metálico revestido.

81. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con la reivindicación 80, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico revestido es trenzado para retener a varios de la pluralidad de elementos alargados en hatos a lo largo de una extensión alargada del mismo.

82. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 80-81, caracterizada porque los elementos alargados son conductores eléctricos no metálicos que tienen una conductividad eléctrica inferior a aquella del conductor eléctrico metálico.

83. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 80-82, caracterizada porque los elementos alargados se forman en plástico conductor.

84. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 80-82, caracterizada porque los elementos alargados se forman de fibras de grafito.

85. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 77 a 79, caracterizada porque la por lo menos una superficie adaptada para crecimiento de biopelícula se define por varios elementos de aspa rodeados por un elemento helicoidal devanado de manera holgada formado de plástico conductor y que se extiende generalmente en forma radial hacia afuera desde el conductor eléctrico metálico revestido.

86. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-85, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico está en forma de un alambre .

87. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-85, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico está en forma de un cable .

88. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-85, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico está en forma de una varilla.

89. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-88, caracterizada porque el conductor eléctrico metálico se forma de cobre o aluminio .

90. La celda de electrólisis bacteriana de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-89, caracterizada porque el revestimiento eléctricamente conductor se forma de un plástico conductor.