Las bacterias que pueden producir electricidad del aire

Todavía no pueden explicar completamente el proceso, pero un grupo de investigadores de la Universidad de Massachusetts ha desarrollado una tecnología capaz de producir electricidad a partir del aire. Siempre que este contenga algo de humedad.

La novedosa tecnología se basa en cables de proteínas de escala nanométrica producidos con el microbio Geobacter sulfurreducens, los que agrupados en forma de película pueden producir suficiente energía para alimentar una bombilla LED.

Y la conexión de varios dispositivos aumenta el voltaje de forma lineal, generando suficiente corriente para alimentar pequeños dispositivos electrónicos.

"Aunque los investigadores no están seguros de cómo funcionan exactamente estos cables, 17 dispositivos unidos pueden generar 10 voltios, suficiente para alimentar un teléfono celular", afirma la revista Science en un reportaje sobre el tema.

"Encontramos que la fuerza impulsora detrás de esta generación de energía es un gradiente de humedad autosuficiente que se forma dentro de la película cuando la misma está expuesta a la humedad naturalmente presente en el aire", explicaron por su parte los investigadores en un estudio publicado este lunes en Nature.

El nuevo método constituye un "avance significativo" en los esfuerzos por producir energía hidrovoltaica, le dijo a Science Guo Wanlin, un experto en el tema de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing.

Y es que, como destacan los investigadores de la Universidad de Massachusetts, la ubicuidad de la humedad atmosférica ha generado interés en el desarrollo de tecnologías de recolección de energía basadas en la humedad.

"Las tecnologías de recolección de energía basadas en la humedad actualmente existentes solo pueden producir explosiones de energía intermitentes y breves (de menos de 50 segundos), debido a la falta de un mecanismo de conversión sostenido", reconocen los investigadores en Nature.

Pero el trabajo del equipo integrado por Xiaomeng Liu, Hongyan Gao, Joy E. Ward, Xiaorong Liu, Bing Yin, Tianda Fu, Jianhan Chen, Derek R. Lovley y Jun Yao parecen sugerir que el enfoque podría ser viable.

“Nuestros resultados demuestran la viabilidad de una estrategia continua de recolección de energía que está menos restringida por la ubicación o las condiciones ambientales que otros enfoques sostenibles (como células solares, dispositivos termoeléctricos y generadores mecánicos)”, aseguran en “Generación de energía a partir de la humedad ambiental utilizando nanocables proteicos”, el artículo científico en el que dan cuenta de sus hallazgos.

BACTERIAS CONDUCTORAS

Los investigadores apenas están empezando a aprender cómo funcionan las bacterias conductoras de electrones.

Como cuenta Science, hace más de 15 años un equipo de la la Universidad de Massachusetts integrado por uno de los coautores del estudio -el microbiólogo Derek Lovely- descubrió que una bacteria llamada Geobacter transporta electrones de material orgánico a compuestos basados en metales, como los óxidos de hierro.

Y desde entonces a la fecha él y otros han aprendido que muchas otras bacterias también fabrican nanocables de proteínas para transferir electrones a otras bacterias o sedimentos en sus entornos.

"Esta transferencia crea una pequeña corriente eléctrica, que los investigadores han intentado aprovechar como energía limpia con diferentes niveles de éxito", explica Science.

Pero hace 2 años, el estudiante de doctorado de la UMass, Liu Xiaomeng, notó que a veces los nanocables aislados también generaban corriente de forma espontánea.

"Al principio, su tutor, el ingeniero eléctrico de UMass, Yao Jun, se mostró escéptico", cuenta la revista.

"Pero finalmente descubrieron que si intercalaban una delgada película de los nanocables entre dos placas de oro, que sirven como electrodos, y la dejaban fuera, podían obtener energía de forma constante, por al menos 20 horas, y que el dispositivo podía recargarse", continúa la publicación.

La clave, descubrieron después de descartar varias hipótesis, era la humedad ambiental.

Según los investigadores, el dispositivo funcionó mejor en aire con aproximadamente un 45% de humedad.

Pero también lograron generar algo de energía en condiciones tan secas como el desierto del Sahara o tan húmedas como Nueva Orleans, aseguran en Nature.

Dicho eso, todavía falta mucho para demostrar la viabilidad comercial de este tipo de dispositivos.

Pero la idea de producir electricidad con el aire definitivamente ya no pertenece al terreno de la ciencia ficción.

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