Ingenieros de la Universidad de Stanford han desarrollado una nueva forma de generar electricidad a partir de aguas residuales utilizando microbios cableados como minicentrales de energía para producir electricidad mientras estos digieren los desechos animales y vegetales.
Las “baterías microbianas”, como las llaman sus inventores, podrían ser usadas algún día en plantas de tratamiento de aguas residuales o en los lagos y aguas costeras. Aunque el prototipo de laboratorio es actualmente más o menos del tamaño de una pila y está sumergido en una simple botella de agua residual, los científicos creen que presenta potenciales y prometedoras aplicaciones.
Dentro de esa muestra líquida y turbia, la bacteria permanece unida a un electrodo negativo (cátodo), como los percebes al casco de un barco, a través de unos filamentos de carbono que sirven como conductores eléctricos eficientes.
Como han reflejado las imágenes captadas con un microscopio electrónico de barrido o SEM (ver foto), estos filamentos son nanocables que los propios microbios fabrican.
Cuando los microorganismos ingieren materia orgánica y la convierten en combustible biológico, liberan electricidad. Entonces, un exceso de flujo de electrones pasa a los filamentos de carbono y a un electrodo positivo (ánodo), que está conectado al cátodo y que es de óxido de plata, un fino polvo negro que atrae electrones. Este proceso ha sido bautizado por los investigadores como “pesca de electrones”, explica el Dr. Craig Criddle responsable de la investigación.
Los electrones que fluyen al electrodo positivo reducen gradualmente el óxido de plata a plata, almacenando más electrones durante el proceso. En este punto, la plata es extraída de la batería y re-oxidada para convertirla de nuevo en óxido de plata, lo que provoca la liberación de los electrones almacenados.
Los ingenieros de Stanford estiman que la batería microbiana puede extraer aproximadamente el 30% de la energía potencial contenida en aguas residuales. Esta eficiencia energética es similar a la de las mejores células solares comercialmente disponibles, que convierten la luz solar en electricidad.
Por supuesto, hay mucho menos potencial de energía en las aguas residuales que en el sol pero, a pesar de ello, los científicos afirman que la batería microbiana vale la pena, pues podría compensar parte de la electricidad que se utiliza actualmente para el tratamiento de aguas residuales.
La novedad de esta nueva pila microbiana radica en que tiene un diseño simple pero eficiente, asegura la web de la Universidad de Stanford. De cara al futuro, Criddle y su equipo creen que su mayor reto será encontrar un material barato pero eficaz para el electrodo positivo.
Referencia: PNAS