Esfuerzos de investigación significativos se han centrado en sistemas de celdas de combustible microbianas (MFC) dentro de los protocolos de tratamiento de aguas residuales debido a su capacidad única para convertir la energía química de los desechos en electricidad mientras mantienen concentraciones mínimas de nutrientes en el efluente. Si bien estudios previos se basaron predominantemente en investigaciones empíricas, sigue existiendo la necesidad de explorar enfoques de modelado y simulación. Evaluar el rendimiento de los sistemas MFC y la generación de energía basada en datos reales de aguas residuales es fundamental para su implementación práctica. Para abordar esto, se desarrolla un modelo en MATLAB para elucidar cómo los parámetros y restricciones de MFC influyen en el rendimiento del sistema y mejoran la eficiencia del tratamiento de aguas residuales. Aprovechando datos reales de aguas residuales de una planta municipal en Guelph, Canadá, se emplean seis conjuntos de modelos MFC para examinar la relación entre la generación de energía y seis parámetros distintos (velocidad de entrada, grosor de la membrana, resistencia interna, área de superficie del ánodo, concentración de alimentación y tiempo de retención hidráulica). Basado en estos análisis, el modelo final proyecta una generación total de energía de 50,515.16 kW para toda la planta de tratamiento de aguas residuales en un día, capaz de soportar aproximadamente 2530 hogares unipersonales. Además, el modelo demuestra una tasa de eliminación de demanda química de oxígeno (DQO) notablemente más alta (75%) en comparación con la planta de tratamiento de aguas residuales de Guelph. Este modelo integral sirve como una herramienta valiosa para futuras simulaciones en plantas de tratamiento de aguas residuales similares, proporcionando información para optimizar el rendimiento y ayudar en aplicaciones prácticas.