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 vivo
directas (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 investigación 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.Etiquetes de comentaris: Biotecnologia Aplicada, Ciència i tecnologia, Microbiologia