En el corazón del suelo se encuentra una fuente fiable de energía. Este es el descubrimiento de investigadores de la Universidad Northwestern que han creado una pila de combustible microbiana capaz de transformar la actividad biológica de los microbios en energía eléctrica. Una innovación que podría marcar un punto de inflexión en la forma en que alimentamos algunos dispositivos electrónicos.
La promesa de la energía sostenible
La idea de explotar la actividad microbiana como fuente de energía no es nuevo. Sin embargo, lo que ha desarrollado el equipo de la Universidad Northwestern va más allá de cualquier expectativa anterior. Su celda de combustible microbiana, no más grande que un libro de bolsillo, se “planta” en el suelo y recolecta la energía generada por los microbios a medida que descomponen la materia orgánica del suelo. El concepto es fascinante por su simplicidad: mientras el suelo contenga carbono, la pila de combustible, en teoría, puede funcionar indefinidamente.
¿Cómo funcionan estos dispositivos? Bueno, en última instancia funcionan de manera similar a una batería con un ánodo, un cátodo y un electrolito. Su singularidad radica en el uso de bacterias que donan electrones a conductores cercanos durante su proceso digestivo natural. El resultado es una fuente de energía limpia y renovable, que abre nuevas vías para la sostenibilidad medioambiental.
Obstáculos eliminados
Hasta ahora, el principal obstáculo para el uso práctico de estas pilas de combustible microbianas ha sido mantener un acceso constante a oxígeno y agua mientras están enterradas en el suelo. El innovador diseño creado por los investigadores, con su forma de cartucho colocado verticalmente sobre un disco horizontal, resuelve este problema. Por lo tanto, el dispositivo puede funcionar de manera eficiente en una amplia gama de condiciones de terreno, desde completamente sumergido hasta moderadamente seco. Te vincularé a los detalles de la investigación aquí. Publicado en Procedimientos del ACM sobre tecnologías interactivas, móviles, usables y ubicuas.
La energía generada por estos dispositivos puede no ser suficiente para alimentar automóviles o teléfonos inteligentes, pero es perfecta para sensores de bajo consumo. Los sensores impulsados por estas pilas de combustible podrían monitorear varios elementos del suelo. ¿Cual? Para empezar, la humedad, los nutrientes y los contaminantes, lo que facilita un enfoque tecnológico para la agricultura de precisión. Una vez instalados, podrían proporcionar datos útiles durante años, incluso décadas.
Pilas de combustible microbianas: amigas de un futuro más verde
Lo bueno de esta tecnología es que todos sus componentes se encuentran fácilmente en una ferretería, lo que elimina posibles problemas con la cadena de suministro y los materiales. Esto acerca la investigación a la comercialización a gran escala, acercando al mundo un paso más hacia un futuro en el que la energía limpia y renovable esté al alcance de todos.
Bill Yen, ex alumno de la Universidad Northwestern y líder de proyectos, enfatiza la importancia de encontrar alternativas a los métodos de energía actuales, especialmente en un futuro en el que podemos tener billones de dispositivos. El uso de pilas tradicionales, ricas en Litio, metales pesados y sustancias tóxicas, no es sostenible a gran escala. Las pilas de combustible microbianas ofrecen una solución ecológica y a largo plazo, acorde con las necesidades medioambientales de nuestro tiempo.
Pensamientos finales: potencial infinito
La capacidad de estas pilas de combustible para funcionar independientemente de condiciones externas, como los niveles de humedad del suelo, tiene un impacto potencial importante a largo plazo. La perspectiva de implementar sensores autosostenibles y de bajo impacto para monitorear diversos aspectos de nuestro planeta abre escenarios interesantes para la agricultura, la ecología y más.
Desarrollos como ese en la Universidad Northwestern ayudarán a construir un futuro en el que nuestra dependencia de fuentes de energía no renovables y dañinas para el medio ambiente se convierta en una cosa del pasado.
