En México se generan alrededor de 250 m3/s de aguas residuales municipales. De esta cantidad se trata solamente cerca del 15%; el reto por resolver es enorme. Cuando se lleva a cabo el tratamiento, la mayoría de las instalaciones operan utilizando el proceso aerobio conocido como lodos activados. Este proceso es un alto consumidor de energía, la cual es necesaria para la aeración del sistema. En general se necesita 1 kWh de energía para la oxidación de un kilogramo de carbohidrato presente. El costo de aeración para el tratamiento del aguas municipales se puede calcular considerando que son necesarios alrededor de 0.5 kWh por m3 de agua residual. Existen procesos anaerobios que pueden reducir los costos de operación de los procesos, pero éstos son factibles cuando las aguas presentan altas concentraciones de materia orgánica, como las generadas en la agroindustria. Desde hace varios años se sabe que las bacterias pueden ser utilizadas para generar electricidad. Es interesante, entonces, llevar a cabo la degradación de la materia orgánica presente en las aguas residuales por una parte y, por otra, generar electricidad. El propósito de tal sistema no sería competir con las tecnologías existentes para generar electricidad a gran escala, sino tratar el agua residual y obtener durante este proceso un producto de valor agregado. Es decir, ver el tratamiento del agua no sólo como algo necesario para la sustentabilidad, sino también como un proceso que valoriza la materia orgánica presente. Bajo condiciones adecuadas de desarrollo tecnológico, este tipo de proceso podría no solamente ser utilizado a gran escala para tratar aguas residuales de una ciudad o industria, sino también sería factible para ser instalado en pequeñas comunidades habitacionales o incluso en comunidades dispersas o aisladas del país. Esta propuesta tiene como objetivo generar conocimiento para desarrollar celdas de combustible microbianaa. Dadas las características de la investigación es evidente que se requiere para su desarrollo un equipo de trabajo multidisciplinario. Particparán investigadores del área de proceso, de microbiología y de control automático.

Las celdas de combustible microbianas son una tecnología prometedora para la generación de energía en un corto plazo. Sin embargo, análisis de la literatura muestran que el desempeño de las MFC está limitado por diversos factores, que evitan la comercialización de esta tecnología y que la clasifican como una tecnología en desarrollo. Por lo que se requiere de una optimización tanto de la celda de combustible, como el estudio y entendimiento de los microorganismos que colonizan el ánodo y los que son responsables de producir la corriente. Los problemas que actualmente restringen el desempeño de las MFC son diversos, entre ellos se encuentra la limitación existente en su resistencia interna derivada de la transferencia de protones y su pobre cinética de reducción de oxigeno al cátodo, el escalamiento del proceso que no ha permitido diseñar MFC a gran escala que nos permitan actualmente generar las cantidades necesarias de electricidad, entre otras limitantes que se han reportado en diversos estudios._x000D_ _x000D_ La tecnología de las MFC está todavía en proceso de desarrollo para la producción de electricidad de manera eficiente y a gran escala. Sin embargo, diversas aplicaciones como el tratamiento de aguas residuales de la industria química que son difíciles de tratar puede aplicarse para resolver algunos problemas presentes en la actualidad. La producción de bioelectricidad junto a otras tecnologías de producción de energía limpia de fuentes renovables de segunda generación se perfila como una gran alternativa para el proceso de transición de energía que se debe iniciar lo más pronto posible para evitar los efectos adversos que la crisis energética y el calentamiento global han generado.