El Conicet investiga
bacterias capaces de generar electricidad y descontaminar agua
Las malas de la película eran buenas
Obtienen electricidad y descontaminan agua a partir de
bacterias. El nuevo dispositivo genera bioenergía, a la vez que puede limpiar
aguas residuales, ya que degrada materia orgánica. Se trata de una aplicación
sustentable y económica.
Las Geobacter sulfurreducens ceden electrones a los
sustratos sobre los que crecen y se desarrollan.
Por Nicolás Camargo Lescano *
Entre tantas enfermedades y publicidades de desinfectantes,
las bacterias se ganaron el rol de “villanas” en la vida cotidiana. Pero, ¿qué
pasaría si, por un rato, se convirtieran en piezas claves de un circuito que
brinda energía eléctrica? ¿Y si, además, en forma simultánea, pudieran
descontaminar aguas residuales?
Hacia ese doble desafío apuntan investigadores del INTEMA
(CONICET-UNMdP), quienes desarrollaron electrodos con los que puede obtenerse
bioenergía, es decir, energía a partir de organismos vivos. “La idea de la que
partimos es que existe cierto tipo de bacterias que degradan materia orgánica,
por ejemplo las bacterias conocidas como Geobacter sulfurreducens. En este
proceso, dichas bacterias ceden electrones a los sustratos sobre los que crecen
y se desarrollan”, explica Hernán Romeo, doctor en Ciencia de Materiales e
integrante del proyecto.
Para poder aprovechar estos electrones y así generar
corriente eléctrica, el material sobre el que las bacterias están depositadas
debe ser conductor de la electricidad (es decir, debe actuar como un
electrodo). Pero los investigadores debían resolver un problema: las bacterias
tienden a “apilarse” y formar múltiples capas sobre dicho material, en un
proceso conocido como estratificación fisiológica. Por tal motivo, una gran
cantidad de electrones nunca llegaba al electrodo y la corriente obtenida era
menor que la que potencialmente se podía obtener.
¿Cuál fue la solución de los investigadores? Diseñar
materiales porosos con una gran superficie disponible para el crecimiento de
las bacterias, evitando que éstas se apilen. Así fue como los investigadores
desarrollaron “edificios” para las bacterias, tal como lo explica Romeo.
“Necesitábamos que la mayor cantidad de bacterias posibles estuviera en
contacto con la mayor cantidad de superficie posible. Fue así que diseñamos
electrodos porosos, hechos con un óxido de titanio conductor de la corriente,
de forma tal que cada bacteria tuviera su lugar o su ‘habitación’ en el
electrodo, asegurándonos que un gran número de microorganismos estuviera en
contacto con el material conductor”, señala el investigador del CONICET.
El desarrollo del electrodo implicó mejoras no sólo en la
conductividad eléctrica del material, sino también en su geometría interna y su
estabilidad mecánica, llegando a alcanzar niveles de porosidad de hasta el 90
por ciento. El trabajo dio sus frutos, ya que los niveles de corriente
obtenidos por los investigadores están entre los más altos reportados a nivel
mundial. “De todas maneras –aclara Romeo– este proceso lo llevamos a cabo a
escala laboratorio. El gran desafío futuro es incrementar el tamaño del electrodo
y de este modo logran aumentar la corriente generada para poder utilizarlo en
aplicaciones de interés tecnológico”.
Un aliado El proyecto del INTEMA se enmarca dentro de los
dispositivos conocidos como Celdas de Combustible Microbianas. “Básicamente,
estas celdas son pilas. El electrodo poroso que estamos haciendo sería una
parte fundamental para que esa pila funcione”, subraya Romeo. El desarrollo y
optimización de estas Celdas se utilizaría no sólo para la generación de
corriente eléctrica, sino también para la limpieza de agua residual.
“Al hacer pasar el agua residual por la celda o pila
–detalla el investigador–, las bacterias degradarían la materia orgánica y al
mismo tiempo que generan corriente eléctrica pueden descontaminar el agua.
Obtendríamos corriente eléctrica a partir de agua de desechos”.
El proyecto, financiado por la Fundación Argentina de
Nanotecnología, fue seleccionado dentro de los trabajos finales en los Premios
INNOVAR 2015. Entre los próximos objetivos, los científicos buscan lograr un
vínculo más estrecho con el sector de la industria, para poder darle un mayor
impulso al proyecto.
“Desde luego, siempre hay colaboraciones. A veces pareciera
que la idea se le ocurrió a alguna persona en particular, y en realidad es
consecuencia del trabajo de mucha gente durante muchos años. La producción de
electrodos cada vez más eficientes es todo un desafío, pensando en aplicaciones
sustentables y económicamente rentables”, concluye Romeo. El equipo de trabajo
está integrado además por Juan Pablo Busalmen, Diego Masazza y Rodrigo Parra. *
Agencia CTyS-UNLaM. Tomado de pagina 12 enviado en red foroba por Jorge maya
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