Célula de combustible microbiana – ¿Cómo las bacterias podrían alimentar el futuro?

Microbial fuel cell - How Bacteria Could Power the Future?Célula de combustible microbiana – ¿Cómo las bacterias podrían alimentar el futuro? Fuente de imagen.

Las bacterias tienen mala reputación. Millones de dólares se hacen cada año en jabones antibacterianos y desinfectantes de manos para mantener a las bacterias a raya. A nadie parece gustarle mucho las bacterias, pero estos pequeños organismos microscópicos podrían cambiar la forma en que alimentamos el futuro, con la creación de una batería alimentada por energía solar que obtiene su carga de esas pequeñas bacterias.

Contenido

  • ¿Qué son las pilas de combustible microbianas?
  • ¿Qué comen las pilas de combustible microbianas?
  • ¿Para Qué Podrían Ser Usadas las Celdas de Combustible Microbianas?
  • ¿Existen Riesgos Asociados con las Celdas de Combustible Microbianas?

¿Qué son las pilas de combustible microbianas?

Las baterías bacterianas, mejor conocidas como celdas de combustible microbianas, utilizan bacterias para crear electricidad. Estas bacterias consumen combustible orgánico. A medida que las bacterias comen, la batería separa los electrones de las moléculas de desecho. Estos electrones se combinan con protones, y la combinación de estas moléculas completa el circuito y crea energía.

Las primeras versiones de estas baterías dependían en gran medida de los mediadores químicos para asegurar la combinación molecular, pero a menudo eran tóxicas. La eliminación de estos productos químicos hizo que las pilas de combustible fueran más seguras y sostenibles a largo plazo.

¿Qué comen las pilas de combustible microbianas?

¿Qué tipo de alimentos pueden comer estas pilas de combustible? La respuesta a esa pregunta es la razón por la que estas baterías alimentadas por bacterias podrían cambiar la forma en que alimentamos al mundo.

Las pilas de combustible microbianas pueden alimentarse de cualquier residuo orgánico. Uno de los ejemplos más emocionantes es la combinación de estas pilas de combustible con plantas de tratamiento de aguas residuales. Las bacterias pueden alimentarse de los materiales orgánicos de las aguas residuales, purificando el agua y produciendo electricidad al mismo tiempo.

¿Para qué se podrían utilizar las pilas de combustible microbianas?

Más allá de su posible aplicación en plantas de tratamiento de aguas residuales, estas celdas de combustible podrían ser utilizadas en una variedad de aplicaciones.

Actualmente, los dispositivos implantables como los marcapasos que requieren energía de la batería tienen que ser reemplazados quirúrgicamente cada pocos años. Un estudio encontró que una celda de combustible microbiana, colocada en el intestino grueso humano, podría ser usada para alimentar estos dispositivos. La pila de combustible se alimentaría de los residuos orgánicos ya presentes en el intestino grueso, y podría potencialmente eliminar la necesidad de repetidas cirugías de reemplazo.

Estas células también podrían utilizarse para crear paneles solares biológicos. Al utilizar una bacteria común como las cianobacterias, que se encuentra en casi todos los hábitats del mundo, no hay peligro de alterar ningún ecosistema al eliminar demasiadas de las bacterias esenciales. Al utilizar una combinación de materiales que consumen residuos y fotosíntesis, un panel solar alimentado por bacterias podría producir fácilmente más energía que un panel tradicional.

En otra aplicación relacionada con el agua, estas celdas de combustible podrían ser utilizadas para monitorear la calidad del agua subterránea. Al insertar las celdas de combustible en el agua subterránea en varios lugares y leer la potencia producida por cada uno, los programas de monitoreo de agua podrían determinar si hay algún desperdicio en el agua subterránea que deba ser tratado antes de que sea canalizada a hogares o negocios.

¿Existen riesgos asociados con las pilas de combustible microbianas?

Estas celdas de combustible autosostenibles tienen muy pocos riesgos, y los mayores de ellos provienen del mantenimiento del sistema mismo. El truco es encontrar la cantidad óptima de bacterias para producir energía. El crecimiento excesivo de bacterias, por ejemplo, tiene el riesgo de matar de hambre y eventualmente a toda la colonia bacteriana. Aunque se puede renovar fácilmente, la idea es crear un sistema autosuficiente que no requiera una renovación constante pero que a la vez produzca energía.

El único otro riesgo identificable hasta ahora son las pruebas a gran escala. Estas pilas de combustible aún no han sido probadas a escala comercial, y es difícil determinar la eficacia de esta nueva fuente de energía en aplicaciones a gran escala. El costo de los materiales también debe ser considerado – los materiales de alto costo podrían negar los beneficios monetarios de tal sistema.

Con los combustibles fósiles que se están agotando lentamente, siempre estamos buscando nuevas formas de crear energía sostenible. Aunque las pilas de combustible microbianas están todavía en su infancia, podrían cambiar potencialmente la forma en que producimos energía, purificamos las aguas residuales y devolvemos al planeta.

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