Electricidad generada por microorganismos

En los últimos años, los científicos han investigado la producción de energía a través de bacterias. Cada vez hay más interés.

Redacción Tendencias (I) 27 Febrero 2016

La necesidad de buscar nuevas fuentes de energía ha llevado a los científicos a fijarse en unos aliados muy particulares para generar electricidad: las bacterias.


Fue en 1910 cuando Michael Cresse Potter, investigador de la Universidad de Durham, observó que la bacteria Escherichia coli producía un flujo de electrones cuando descomponía materia orgánica. Y la verdad es que  todas las células emiten electrones para producir energía.

Incluso nosotros cuando respiramos y rompemos las moléculas de glucosa que se encuentran en los alimentos que consumimos.


Con el mismo concepto que el de las pilas que funcionan con un flujo de electrones y diferentes potenciales, diversos laboratorios intentan desarrollar, desde hace pocos años, un tipo de células combustibles, en este caso, microbianas.


Estos organismos tan diminutos podrían ser la solución a la contaminación. Así lo explica Sonia Zapata, profesora de microbiología de la Universidad San Francisco, quien entusiasta explica que esta tecnología cumple con un proceso multidiciplinario: “No contamina, purifica el agua y además produce electricidad”.


Se trata de pequeños contenedores llamados bioceldas. En un lado se deposita, junto  con las bacterias, materia orgánica como las de las aguas servidas, petróleo,  pesticidas, entre otros. “En los residuos está el alimento y solo hay que esperar a que las bacterias trabajen”, dice Zapata. Separado por una membrana, en el otro compartimiento se acumula el agua y oxígeno. Mientras los microorganismos descomponen la materia orgánica van emitiendo electrones y protones para producir su propia energía. Algunas partículas negativas son atraídas por unos electrodos -material con alta diferencia potencial, como el grafito o el platino- dentro de la biocelda.  Después los electrones fluyen por un circuito hacia el otro compartimiento atraídos por una carga positiva y el oxígeno. Al juntarse con este último, las partículas negativas producen agua pura.


En 1960, la NASA se mostró interesada en la nueva aplicación. La idea era convertir los residuos de los vuelos al espacio, en energía eléctrica.


Aunque hace más de 100 años que se describió por primera vez la generación de pequeñas corrientes eléctricas en presencia de microorganismos, no ha sido hasta ahora que ha comenzado a investigarse en los laboratorios. Zapata asegura que este año hay cinco veces más investigaciones sobre las celdas de combustible microbianas que en el 2010. Sin embargo, las investigaciones siguen en su fase inicial.


En Australia produjeron 2KW, lo suficiente para encender una cocina de inducción, con una pila de 600 galones de agua servidas.


Actualmente las bacterias electrogénicas se utilizan en la purificación del agua y para medir la cantidad de tóxicos presentes. Los países líderes en las investigaciones son Estados Unidos y los europeos.


El mayor desafío ahora es que los ingenieros logren diseñar sistemas más eficientes, reduciendo los espacios y los científicos aprendan a sacar el máximo partido a las mejores bacterias. Pero Zapata no pierde la esperanza. Al igual que muchos aparatos que hace decenas de años costaban miles de dólares, las celdas de combustibles microbianas podrían reducir sus costos y ser indispensables para el futuro.

El ciclo
El ciclo
Cualquier tipo de bacterias produce un flujo de electrones mientras descompone la materia orgánica.
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