Universidad de EE.UU. elabora energía renovable con bacterias

Littleton, Colorado — Los investigadores de la Universidad de California en Berkeley están buscando nuevas fuentes de energía renovable utilizando bacterias vivas, no dañinas, para generar electricidad.
Denominada célula de combustible microbiano “esta fuente de energía podría ser utilizada en zonas remotas donde no hay redes de energía eléctrica, como es el África subsahariana”, aseveró Tony Kingsbury, director del Programa para Productos y Soluciones Sostenibles de la universidad, en declaraciones a America.gov.
El equipo investigador espera poder utilizar algún día células de combustible microbiano como generadores de energía que parecen acuarios para una vivienda, aunque en lugar de peces haya bacterias microscópicas en el agua. Cuando se alimenta a las bacterias, el generador de electricidad, conocido como “biogenerador”, produciría electricidad.
“Un biogenerador adecuado al tamaño de una vivienda puede generar suficiente energía para dotar con electricidad a ciertos equipos médicos, teléfonos celulares y pequeños aparatos, como cocinas y refrigeradores”, dijo Erika Parra, estudiante e investigadora graduada de la Universidad de California en Berkeley, en una conversación con America.gov. La nueva fuente de energía podría permitir a los niños tener focos de luz para estudiar de noche, añadió Kingsbury.
“Algún día, si podemos construir una célula de combustible microbiano de costo efectivo, de un tamaño suficientemente pequeño, podríamos mejorar la calidad de vida de millones de personas”, dijo Parra. También se podrían fabricar unidades pequeñas para proporcionar electricidad a aparatos portátiles que actualmente usan baterías, como linternas, teléfonos celulares, radios y computadoras portátiles.
Fuente de energía en miniatura proveniente de bacterias.
Los científicos han descubierto características beneficiosas en ciertos tipos de bacterias comúnmente halladas en ambientes acuáticos. “Cuando la bacteria digiere el alimento se rompen las moléculas en pedazos que desprenden electrones y protones que contienen energía química”, explicó Parra.
Las células de combustible microbiano guardan esos electrones y protones y luego convierten la energía química en energía eléctrica al recombinar esas partículas con oxígeno, lo que genera electricidad y agua”.
“Un biogenerador de un litro, en tamaño, podría posiblemente producir un kilowatio de electricidad. Los biogeneradores más grandes pueden producir más electricidad”, agregó Parra.
Estas células de combustible microbiano generan electricidad de forma similar a las baterías, excepto que las células no almacenan la energía, sino que emiten energía eléctrica cuando las bacterias son alimentadas. “Cuando se necesita electricidad lo que se hace es alimentar a la bacteria con alimentos como el azúcar”, dijo Parra.
Los investigadores están estudiando células de combustible utilizando una sola bacteria, que mide casi la centésima parte del grosor de un cabello humano. Estas células de combustible en microescala se fabrican con las técnicas utilizadas para hacer semiconductores, similares a las que aplican para fabricar los chips de computadora. Los investigadores tienen previsto mostrar en el futuro biogeneradores más grandes.
La célula de combustible microbiano genera electricidad en corriente directa (DC), igual a la que producen las baterías comunes. Para producir la corriente alterna (AC), utilizada por la mayor parte de los aparatos, se podrían utilizar transformadores de energía AC. Además de generar electricidad los biogeneradores también producen agua potable, como un producto secundario.
Generar más electricidad
Para elaborar una fuente útil y asequible los investigadores trabajan para crear cuanta energía sea posible con el proceso.
“Estamos buscando qué es lo que mantiene saludable y contenta a la bacteria, es decir, las mejores condiciones ambientales”, señaló Parra. Mantener la bacteria a temperatura ambiente o más caliente parece dar los mejores resultados.
La bacteria parece generar más electricidad cuando se alimenta con una dieta de vinagre y alcohol que se producen por fermentación, agregó. El equipo está buscando la manera de combinar el biogenerador con un proceso de fermentación en un sistema en dos etapas, de manera que los restos de alimentos puedan reunirse y ser fermentados en uno de los puntos terminales del sistema y luego la electricidad sea recogida como resultado final.
Para el futuro el equipo está buscando medios para que el biogenerador pueda almacenar la electricidad convertida para su uso posterior. “En este momento la bacteria es alimentada antes de que necesitemos que produzca electricidad”, dijo Parra.
El proyecto energético es parte del Programa para Productos y Soluciones Sostenibles de la Universidad de California en Berkeley, que fue financiado en 2008 con dos millones de dólares procedentes de la Fundación de la Compañía Química Dow. Dow tiene previsto contribuir fondos adicionales en los tres próximos años.
“Dow está aportando los fondos para establecer el Programa para Productos y Soluciones Sostenibles, para fomentar la investigación multidisciplinaria de tecnologías nuevas y sostenibles que resuelvan las necesidades de la sociedad, que pueden beneficiar a Estados Unidos y a otros países, por ejemplo con el desarrollo de fuentes de energía renovables y tecnologías innovadoras para purificar el agua”, dijo Bo Miller, presidente de la Fundación Dow, en declaraciones a America.gov.
Otros proyectos incluyen la investigación de la síntesis en los combustibles alternativos basados en fuentes biológicas, los controladores de carga de carga solar de bajo costo, la remoción del arsénico del agua potable en Bangladesh y las cocinas de consumo eficiente de combustible para Africa y China.

Por Nancy L. Pontius   / www.america.gov

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