Microbios, ¿las pilas del futuro?

Es probable que durante la semana pasada hayáis leído noticias sobre unos científicos que han generado electricidad a partir de virus (os dejo el enlace a una de las muchas que circulan por la red http://www.muyinteresante.es/virus-que-convierten-tus-pasos-en-electricidad); es probable que muchos al leerla (me incluyo) pensarais que era una exageración de prensa no especializada sobre una noticia científica sacada de contexto, algo habitual, pero si indagáis un poco (y/o seguís leyendo esta entrada) veréis que no han exagerado demasiado y que la noticia parece bastante prometedora.
Vamos por partes. La noticia ha saltado desde la revista Nature Nanotechnology, donde podréis encontrar 2 artículos (citados en las fuentes) de acceso gratuito con información detallada de la tecnología. Aquí intentaré hacer una síntesis sencilla de lo que explican allí.
La base física sobre la que se sustenta este descubrimiento es la misma que permite el funcionamiento del sonar o de algunas pastillas de guitarra, entre otros inventos: la piezoelectricidad. La piezoelectricidad se descubrió a finales del siglo XIX y es la aparición de un diferencial de potencial (conocido vulgarmente como electricidad) en la superficie de un cristal al ser sometido a estrés mecánico, es decir, al apretarlo, estrujarlo, golpearlo, etc. Un sonar, por ejemplo, consta de un cristal de cuarzo que emitirá electricidad (por efecto piezoeléctrico) al recibir las ondas rebotadas en un objeto, dicha señal eléctrica permite detectar la dirección en la que se encuentra el objeto y el tiempo que ha tardado en recibirse el eco permitirá calcular la distancia. La piezoelectricidad se ha utilizado desde entonces en múltiples aparatos, no demasiado grandes por la pequeña cantidad de electricidad que se produce, pero siempre con la limitación de un proceso de fabricación que incluye productos muy contaminantes.
Volviendo a la biología, en los 80s se descubrió que diversos materiales orgánicos (principalmente polímeros como proteínas y polisacáridos) presentaban propiedades piezoeléctricas, pero en la mayoría de casos su capacidad para generar electricidad era muy reducida para poder pensar en aplicaciones ex vivodirectas (aunque hay aplicaciones sorprendentes de la piezoelectricidad de estos elementos in vivo).
Y finalmente llegamos al caso con el que empezábamos, los virus para producir electricidad. Lo que ha hecho el grupo de investigadores de la Universidad Berkeley de California ha sido poner varias capas (optimizado en 20 capas) de bacteriófagos M13 modificados genéticamente (seguro que muchos los conocéis por sus aplicaciones en proteómica) en contacto con una platina de oro; al apretar con el pulgar la superficie de esta capa se logra producir una corriente de 400mV y 6nA de intensidad, suficiente para hacer funcionar una pequeña pantalla de LCD. Con esto tenemos un sistema de muy sencilla obtención de electricidad, ya que como sabéis los virus se generan en cultivos bacterianos a una velocidad pasmosa, y a diferencia de los sistemas piezoeléctricos clásicos, la fabricación de estos dispositivos no presenta limitaciones por contaminación.
Pero ya que estamos hablando de microbios que permiten producir electricidad, voy a hablaros también de algo menos novedoso pero también prometedor: las microbial fuel cells. En este caso no hay que hacer grandes metáforas para equiparar el sistema a una pila, ya que directamente se utilizan bacterias en contacto con el ánodo para que gracias a la cadena de transporte de electrones de la membrana de las bacterias se genere la electricidad para alimentar un circuito. Para alimentar a estas bacterias se puede utilizar acetato pero también aguas residuales con lo que no solo tendríamos una fuente de energía “limpia” sino que además se aprovecharían desechos de la industria y la ganadería.
Para concluir aprovecho para destacar la importancia de la investigación en la obtención de nuevas fuentes de energía, algo que EEUU, entre otros (en los que no nos incluimos por desgracia), tienen muy claro, con un departamento de energía que invierte anualmente millones en inves
tigación de nuevas fuentes de energía. Quizás estas investigaciones que os he mostrado no sean las fuentes de energía doméstica en el futuro, pero sumando descubrimientos y nuevas fuentes muy probablemente se logre sustituir los combustibles fósiles por energías renovables.
Fuentes:

mbustibles fósiles por energías renovables.

Leave a comment

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *