Un dispositivo desarrollado por investigadores de la Universidad de Massachusetts utiliza nanocables de proteínas producidas por bacterias para generar electricidad a partir tan solo de la humedad del aire, sin ningún condicionante adicional. Una aplicación sorprendente llamada a revolucionar las energías renovables
Las bacterias, la forma de vida más antigua de la Tierra, son en el imaginario colectivo seres infecciosos y malignos. Sin embargo, cada vez son más las evidencias que demuestran que conseguir un futuro sostenible pasará irremediablemente por aprovechar sus muchas virtudes. Bacterias que curan enfermedades, que comen petróleo y plástico, que fertilizan cultivos… microorganismos en definitiva que aumentan nuestra calidad de vida. Y según los últimos avances también pueden ser la respuesta a la crisis climática en materia de generación de energía.
En esta ocasión, científicos de la Universidad de Massachusetts han conseguido gracias a las bacterias generar electricidad a partir del aire, sin más. Se trata de una nueva tecnología que, según publican en la revista Nature, podría tener implicaciones significativas para el futuro de las energías renovables y la medicina.
El ingeniero Jun Yao, responsable de este avance junto al microbiólogo Derek Lovley, afirma que “estamos literalmente produciendo electricidad de la nada, energía limpia 24/7”. Lovley, quien ha avanzado en materiales electrónicos basados en biología sostenible durante tres décadas, señala que se trata de “la aplicación más sorprendente y emocionante de nanocables de proteínas hasta ahora».
El dispositivo desarrollado por los investigadores de la universidad norteamericana utiliza una proteína natural para generar electricidad a partir tan solo de la humedad del aire, sin ningún condicionante adicional. Este innovador artilugio cuenta con nanocables de proteínas producidas por el microbio Geobácter que resultan ser excelentes conductores de electricidad. El denominado ‘Air-gen’ conecta electrodos a los nanocables de tal manera que se genera corriente eléctrica a partir del vapor de agua presente de forma natural en la atmósfera.
La nueva tecnología es no contaminante, renovable y de bajo coste. Puede generar energía incluso en áreas con humedad extremadamente baja, como el desierto del Sahara. Además, tiene ventajas significativas sobre otras formas de energía renovable, como la solar y la eólica, asegura el microbiólogo, porque a diferencia de estas otras fuentes de energía renovable, el ‘Air-gen’ no requiere luz solar o viento, e «incluso funciona en interiores».
Aplicaciones inmediatas
Los investigadores explican que la generación actual de dispositivos ‘Air-gen’ puede alimentar pequeños dispositivos electrónicos y esperan llevar la invención a escala comercial pronto.
Los próximos pasos que planean incluyen el desarrollo de un pequeño «parche» ‘Air-gen’ que puede alimentar dispositivos portátiles electrónicos como monitores de salud y estado físico y relojes inteligentes, lo que eliminaría el requisito de baterías tradicionales. También esperan desarrollar ‘Air-gen’ para aplicar a los teléfonos moviles para eliminar la carga periódica.
«El objetivo final es hacer sistemas a gran escala. Por ejemplo, la tecnología podría incorporarse en la pintura de la pared que podría ayudar a abastecer los hogares de energía limpia. O podríamos desarrollar generadores autónomos alimentados por aire que suministren electricidad a la red. Una vez que lleguemos a una escala industrial para la producción de nanocables, podremos fabricar grandes sistemas que contribuyan de manera importante a la producción de energía sostenible», sostiene Yao.
Conductividad química
Los investigadores explican que el dispositivo solo requiere una película delgada de nanocables de proteínas de menos de 10 micras de espesor. La parte inferior de la película descansa sobre un electrodo, mientras que un electrodo más pequeño que cubre solo una parte de la película se encuentra en la parte superior.
La película absorbe el vapor de agua de la atmósfera. Una combinación de la conductividad eléctrica y la química de la superficie de los nanocables de proteínas, junto con los poros finos entre los filamentos dentro de la película, establece las condiciones que generan una corriente eléctrica entre los dos electrodos.
Continuando con el avance de las capacidades biológicas prácticas de Geobacter, el laboratorio de Lovley desarrolló recientemente una nueva cepa microbiana a partir de ‘E. coli’ para producir nanocables de proteínas de forma más rápida y económica.
«Hemos convertido el ‘E. coli’ en una fábrica de nanocables de proteínas. Con este nuevo proceso escalable, el suministro de nanocables de proteínas ya no será un cuello de botella para desarrollar estas aplicaciones», concluye el microbiólogo.
