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Una biobatería inspirada en el intestino humano genera electricidad con aguas residuales
Investigadores de la Universidad de Binghamton diseñaron un dispositivo con micropilares que imitan las vellosidades intestinales y alojan bacterias productoras de energía. En el laboratorio entregó 0,75 voltios durante 14 horas, aunque todavía no se probó en cloacas reales.
Redacción PicoTecno
2 min de lectura
(Infobae)
Un equipo científico de la Universidad de Binghamton presentó una biobatería que toma como modelo el intestino humano y que busca generar electricidad a partir de aguas residuales. Según informó Infobae, el desarrollo apunta a resolver un problema concreto: alimentar sensores en redes de saneamiento subterráneas, donde el acceso es difícil y no resulta práctico tender cables ni cambiar baterías.
Los resultados se publicaron en la revista Small. El diseño imita las vellosidades intestinales, unas protuberancias microscópicas que amplían la superficie de contacto para absorber nutrientes en el tracto digestivo. Los investigadores replicaron esa idea con pilares elásticos de tamaño microscópico, pensados para alojar más bacterias y protegerlas durante el funcionamiento continuo.
Cómo funciona el dispositivo
Los micropilares están hechos de hidrogel conductor, un polímero hidratado y elástico que combina biocompatibilidad con capacidad de conducir corriente. En ellos se colocaron esporas de Bacillus subtilis, bacterias que permanecen inactivas hasta que entran en contacto con nutrientes líquidos. Entonces germinan y transfieren electrones al material, que cumple el papel de ánodo del circuito.
El sistema se completa con un cátodo de tela de carbón modificada y una membrana de intercambio iónico, una lámina selectiva que separa ambos lados y deja pasar protones de manera controlada. Con una solución nutritiva continua, entregó un voltaje estable de 0,75 voltios durante 14 horas, suficiente para alimentar pequeños sensores químicos. Además, el equipo informó que esta arquitectura alcanzó una densidad de potencia ocho veces superior a la de los modelos planos de volumen equivalente.
Según explicó el investigador Seokheun Choi, las estructuras porosas tradicionales se obstruyen con facilidad por la formación de biopelículas, lo que genera problemas de suministro de nutrientes y de acumulación de desechos. Por eso, planteó la necesidad de un bioelectrodo que imite tejido vivo. Choi sostuvo que la biobatería se puede colocar en una tubería porque se integra con su entorno, y que usa los desechos del agua como nutriente.
Hay una limitación importante: las pruebas se hicieron en laboratorio con fluidos sintéticos, es decir, sin los químicos corrosivos ni los sedimentos pesados que existen en las cloacas reales. Por ahora, entonces, no hay evidencia de cómo se comportaría en esas condiciones.
Los próximos pasos del grupo incluyen desarrollar un método de impresión escalable en un solo paso para fabricar estas biobaterías de forma continua y a bajo costo. También planean incorporar una película sintética parecida al moco que protege el epitelio intestinal, con el fin de resguardar a las bacterias y lograr dispositivos más duraderos para el saneamiento urbano.
