Celdas de combustible microbianas de plantas (PMFC) y estrategias MPPT para sistemas agrícolas autónomos

Authors

  • Francia Paulette Valencia Tobías IPN CICATA ALTAMIRA
  • Marco Antonio Merino Treviño IPN CICATA ALTAMIRA
  • Sathish-Kumar Kamaraj IPN CICATA ALTAMIRA

DOI:

https://doi.org/10.59741/agraria.v23i2.756

Keywords:

bioelectricidad , energías renovables , sensores agrícolas

Abstract

La agricultura moderna enfrenta importantes desafíos relacionados con la disponibilidad de agua, el uso eficiente de recursos y la necesidad de implementar sistemas de monitoreo capaces de operar de manera continua en campo. En este contexto, las celdas de combustible microbianas de plantas (PMFC, por sus siglas en inglés) han surgido como una alternativa innovadora para generar pequeñas cantidades de bioelectricidad aprovechando procesos naturales que ocurren entre las raíces de las plantas y los microorganismos presentes en el suelo. Este trabajo presenta de manera accesible el funcionamiento de las PMFC y su posible aplicación en agricultura inteligente, especialmente en sistemas de monitoreo ambiental, sensores agrícolas y plataformas autónomas de bajo consumo energético. Asimismo, se describen algunas estrategias utilizadas para mejorar el aprovechamiento de la energía generada, como los sistemas de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT, por sus siglas en inglés), así como el potencial de especies vegetales adaptadas a ambientes áridos, como el nopal, para aplicaciones bioenergéticas sostenibles. Finalmente, se discuten los principales retos tecnológicos y las perspectivas futuras de estas tecnologías dentro del desarrollo de sistemas agrícolas más eficientes, sostenibles y compatibles con las necesidades energéticas del campo.

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Author Biographies

  • Francia Paulette Valencia Tobías, IPN CICATA ALTAMIRA

    Francia Paulette Valencia Tobías es Ingeniera en Energías Renovables por la Universidad Tecnológica de Altamira. Obtuvo el grado de Maestra en Tecnología Avanzada en el Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada Unidad Altamira (CICATA Altamira) del Instituto Politécnico Nacional, institución donde actualmente cursa el Doctorado en Tecnología Avanzada. Sus líneas de interés incluyen bioenergía, sistemas bioelectroquímicos, agricultura inteligente, inteligencia artificial y tecnologías sostenibles aplicadas al monitoreo agrícola.

  • Marco Antonio Merino Treviño, IPN CICATA ALTAMIRA

    El Dr. Marco Antonio Merino Treviño es Ingeniero en Electrónica, Maestro en Ingeniería Ambiental y Doctor en Ciencias en Materiales por el Tecnológico Nacional de México. Actualmente se encuentra adscrito al Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA), Unidad Altamira, del Instituto Politécnico Nacional (IPN), México.

    Sus líneas de investigación se enfocan en las celdas de combustible microbianas vegetales (PMFC), sistemas bioelectroquímicos, instrumentación electroquímica, biosensores, inteligencia artificial aplicada a sistemas ambientales y energéticos, adquisición de señales y plataformas embebidas de monitoreo. Su trabajo integra instrumentación electrónica, análisis electroquímico, aprendizaje automático y tecnologías de aprovechamiento energético sustentable para aplicaciones ambientales y agrícolas.

    Ha participado en el desarrollo de sistemas inteligentes de monitoreo, dispositivos de medición electroquímica y modelos predictivos basados en redes neuronales artificiales aplicados a sistemas bioelectroquímicos. Es autor y coautor de publicaciones científicas en revistas internacionales indexadas y participa en desarrollos tecnológicos relacionados con generación bioelectroquímica de energía e instrumentación electroquímica avanzada.

  • Sathish-Kumar Kamaraj, IPN CICATA ALTAMIRA

    El Dr. Sathish Kumar Kamaraj es investigador especializado en sistemas bioelectroquímicos, celdas de combustible microbianas (MFC), tecnologías ambientales sostenibles y materiales electroquímicos avanzados. Actualmente es Profesor Investigador el Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA), Unidad Altamira, del Instituto Politécnico Nacional (IPN), México, y ha participado en diversos proyectos internacionales relacionados con bioenergía, tratamiento de aguas residuales y recuperación energética sustentable. 

    Sus líneas de investigación incluyen celdas de combustible microbianas vegetales (PMFC), sistemas bioelectroquímicos asistidos por microalgas, materiales nanoestructurados para aplicaciones energéticas, electrocatalizadores y estrategias de aprovechamiento energético a partir de residuos orgánicos. Ha publicado numerosos artículos científicos en revistas internacionales indexadas, incluyendo trabajos en Applied Energy, International Journal of Hydrogen Energy, Electrochimica Acta y Science of the Total Environment.

    Su trabajo científico se enfoca en el desarrollo de tecnologías sostenibles para generación de bioelectricidad, remediación ambiental y aplicaciones de inteligencia artificial y modelado en sistemas bioelectroquímicos. Cuenta con una amplia trayectoria en investigación interdisciplinaria orientada a energías renovables, electroquímica aplicada y sistemas inteligentes de monitoreo ambiental.

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Published

2026-06-24

Issue

Vol. 23 No. 2 (2026): En progreso (Mayo-Agosto de 2026)

Section

Multidisciplinaria

License

Copyright (c) 2026 Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

How to Cite

Celdas de combustible microbianas de plantas (PMFC) y estrategias MPPT para sistemas agrícolas autónomos. (2026). Agraria, 23(2). https://doi.org/10.59741/agraria.v23i2.756

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