¿Microbios pueden generar electricidad? Científicos descubren como cosecharlos

El microbio en forma de bastón, Geobacter sulfurreducens es, como su nombre lo indica, un miembro del género Geobacter , un grupo al que se hace referencia como «electrígenos» por su conocida capacidad para generar una carga eléctrica

Un organismo sedimentario que se encontró por primera vez a lo largo de las orillas fangosas del río Potomac produce electricidad de la nada, un recurso del que es probable que nos quedemos sin él en un futuro, según científicos de la Universidad de Massachusetts Amherst, quienes revelaron el desarrollo de un dispositivo para recolectar esta electricidad.

El microbio en forma de bastón, Geobacter sulfurreducens es, como su nombre lo indica, un miembro del género Geobacter , un grupo al que se hace referencia como «electrígenos» por su conocida capacidad para generar una carga eléctrica. Fue el microbiólogo de UMass Amherst , Derek Lovley, quien encontró y escribió sobre el microbio a finales de los 80.

También fue el laboratorio de Lovlley el que descubrió que el microbio tiene talento para producir nanocables de proteínas conductoras de electricidad, y su laboratorio desarrolló recientemente una nueva cepa de Geobacter que podría producirlos de manera más rápida y económica.

“Convertimos E. coli en una fábrica de nanocables de proteínas”, dice Lovley . Lo que esto significa, dice, es que «con este nuevo proceso escalable, el suministro de nanocables de proteínas ya no será un cuello de botella para el desarrollo de estas aplicaciones».

Ingrese al ingeniero eléctrico Jun Yao , también de UMass Amherst. Su especialidad había sido la ingeniería de dispositivos electrónicos utilizando nanocables de silicio. Los dos decidieron trabajar juntos para ver si podían convertir los nanocables de proteínas de Geobacter en algo útil.

Un generador de aire

El fruto de su colaboración es un dispositivo al que llaman “Air-gen”. Emplea una película delgada de nanocables Geobacter de menos de 10 micrones de espesor que descansa sobre un electrodo.

Otro electrodo más pequeño se encuentra encima de la película. La película recoge, o adsorbe, vapor de agua, y su química superficial y conductividad producen una carga que pasa entre los dos electrodos a través de los finos espacios entre los nanocables individuales.

Algo en el aire

En este punto, Air-gen genera «un voltaje sostenido de alrededor de 0,5 voltios a través de una película de 7 micrómetros de espesor, con una densidad de corriente de alrededor de 17 microamperios por centímetro cuadrado», energía suficiente para hacer funcionar dispositivos electrónicos pequeños. Encadenar varias unidades Air-gen produce aún más voltaje. El dispositivo marca un avance obvio más allá de otros dispositivos existentes de recolección de energía basados ​​en la humedad que solo son capaces de generar ráfagas intermitentes de electricidad que duran menos de 50 segundos.

Lovley y Yao planean modificaciones de Air-gen que permitirán que Air-gen reemplace las baterías que se usan en dispositivos portátiles electrónicos (relojes inteligentes y otros dispositivos de salud y ejercicio) proporcionando energía autorrenovable. También esperan que pronto proporcione energía a los teléfonos móviles que el usuario ya no necesitará recargar.

“El objetivo final”, dice Yao, “es hacer sistemas a gran escala. Por ejemplo, la tecnología podría incorporarse a la pintura de paredes que podría ayudar a alimentar su hogar. O bien, podemos desarrollar generadores autónomos accionados por aire que suministren electricidad fuera de la red. Una vez que lleguemos a una escala industrial para la producción de alambre, espero que podamos hacer grandes sistemas que hagan una contribución importante a la producción de energía sostenible”.

Claramente emocionado por el trabajo realizado hasta el momento, Yao dice: «Esto es solo el comienzo de una nueva era de dispositivos electrónicos basados ​​en proteínas».

Fuente: Excélsior