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Martes, 10 marzo 2015
Bioingeniería

Celdas de combustible alimentadas por bacterias

Unos investigadores han desarrollado un nuevo sistema para hacer que ciertas bacterias energicen una célula (celda) de combustible. El “combustible” utilizado es agua residual, y los subproductos del proceso son gotas de agua pura y electricidad. Se trata por tanto de un proceso respetuoso con el medio ambiente para la purificación del agua derivada de procesos industriales contaminantes y de otros semejantes. Y además genera pequeñas cantidades de electricidad, que en la práctica son suficientes para hacer girar las aspas de un pequeño ventilador, generar luz en un LED, o energizar un sensor.

 

El nuevo sistema es obra del equipo de Luis César Colmenares y Roman Netzer, de la SINTEF (Fundación para la Investigación Científica e Industrial; una institución noruega que es la mayor organización independiente de investigación en los países escandinavos).

 

En el futuro, los investigadores esperan construir sistemas de este tipo a escala mayor, a fin de posibilitar que esa misma energía obtenida sirva para energizar el proceso de purificación del agua, que habitualmente consta de muchas etapas, y que a menudo implica pasos de descontaminación mecánicos y que gastan bastante energía desde el primer momento.

 

La célula de combustible biológica está energizada por procesos completamente naturales, en este caso con la ayuda de microorganismos vivos. En palabras simples, este tipo de célula de combustible funciona porque las bacterias consumen los materiales de desecho presentes en el agua. A medida que “comen”, las bacterias producen electrones y protones. El voltaje que surge entre estas partículas genera energía que podemos explotar. Dado que los desechos en las aguas residuales (material orgánico) son consumidos y por tanto retirados, el agua resulta purificada.

 

[Img #25881]

 

A escala mundial, se emplean enormes cantidades de energía para tratar y purificar agua. En los Estados Unidos, hasta el 5 por ciento de la energía generada se emplea para este propósito. Actualmente, los combustibles fósiles como el petróleo, el gas y el carbón proporcionan aún las principales fuentes de energía. Sin embargo, ante la actual preocupación sobre el cambio climático, es probable que esta situación tenga que cambiar.

 

El agua residual contiene energía en la forma de materiales biológicamente degradables, actualmente considerados como desechos, pero que pueden ser reciclados y usados para algo útil. Por ejemplo, en Estados Unidos, el agua residual proveniente del alcantarillado municipal y de fábricas contiene hasta 17 GW de energía. Esto corresponde aproximadamente a la misma energía que se emplea para tratar el agua.

 

El hecho de que las bacterias puedan generar electricidad se ha sabido desde principios del siglo XX. Sin embargo, los volúmenes de energía alcanzables eran tan pequeños que nadie pensó que el proceso pudiera tener interés.

 

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