La capacitat de certs bacteris, que converteixen els residus i altres productes orgànics en electricitat, està promovent el treball de diversos equips científics per convertir-ho en una nova font d’energia neta. Les denominades “cèl·lules de combustible microbianes” utilitzen bacteris per extreure electrons d’un combustible orgànic, com a carbohidrats, proteïnes o residus en brut, i conduir-los per un circuit elèctric.
A més de contribuir a esbrinar aspectes desconeguts de la vida microbiana, algunes d’aquestes recerques estan ja sent utilitzades en la pràctica, com dotar d’energia a instruments científics per a mesuraments de temperatura o pressió en llocs remots, on les bateries convencionals o els panells solars no serveixen.
No obstant això, es tracta encara d’experiments que trigaran anys a madurar, segons els especialistes que treballen en aquest camp. En aquest sentit, la utilització d’aquestes “bateries vives” per donar energia a productes electrònics de consum o com a generadors elèctrics en àrees rurals remotes es troba encara molt lluny de convertir-se en realitat.
El desafiament més important d’aquestes bio-bateries és incrementar la capacitat energètica i reduir els costos materials del procésMalgrat això, algunes aplicacions podrien estar més a prop que unes altres. Investigadors de l’Institut de Biodiseño de la Universitat d’Arizona, a Estats Units, afirmen que les plantes depuradores podrien aprofitar doblement a aquests microbis per netejar les aigües i autoabastecerse amb l’energia resultant en el procés. Segons experts de la Universitat de Massachusetts, es tracta d’una de les aplicacions en les quals més s’està treballant, i que podria ser realitat en uns 5 anys. La necessitat energètica d’aquestes plantes és molt elevada – a Estats Units, consumeixen l’1,5% de l’electricitat total – pel que alguns països en vies de desenvolupament ni tan sols les hi poden permetre.
Per la seva banda, científics de la Universitat nord-americana de Massachussets han descobert que els bacteris de la família “Geobacter” utilitzen “nanocables” deu vegades més llargs que el seu propi cos en el procés d’oxidació de les molècules orgàniques amb el qual obté nutrients. El bacteri usa aquests microscòpics tentacles, composts d’una proteïna anomenada “pilin”, per connectar-se amb els cristalls d’òxid de ferro i transferir els electrons sobrants. D’aquesta manera, aquests “nanocables” podrien utilitzar-se com a connexions més efectives per al pas del corrent elèctric. En qualsevol cas, el desafiament més important d’aquestes bio-bateries és incrementar la capacitat energètica i reduir els costos materials del procés. En l’actualitat, els experiments han aconseguit un 15% com a màxim de l’energia que es necessita perquè resulti econòmicament viable. Per això, els científics treballen en diverses vies de desenvolupament, com a nous materials per als elèctrodes del sistema elèctric; nous tipus de microbis, més barats i efectius; o nous models genómicos basats en aquests bacteris per augmentar el subministrament d’electrons.
El descobriment de la capacitat microbiana de generar electricitat s’atribueix a Michael Potter, de la Universitat anglesa de Durham, que en 1910 va aconseguir produir un corrent elèctric en connectar un elèctrode en una petaca amb llevat amb un altre elèctrode en una solució sense organismes. No obstant això, el concepte no es va reprendre fins a passats els anys 60, quan els investigadors van començar a comprendre millor els fonaments d’aquest procés.
Els microorganismes utilitzen diversos elements per alimentar-se, per la qual cosa el combustible d’aquestes “bateries biològiques” podria ser molt variat. Científics de la Universitat anglesa de Birmingham han desenvolupat una cèl·lula de combustible a partir de la “Escherichia coli”, un bacteri que consumeix el sucre de la xocolata i el torró produint hidrogen. Els investigadors han aprofitat aquest gas per alimentar la cèl·lula de combustible, que genera suficient electricitat per moure un petit ventilador. Aquest procés podria aprofitar-se a més per netejar per exemple les deixalles de les fàbriques de xocolata, reconvertint-los en electricitat.
Per la seva banda, investigadors de la Universitat anglesa d’Oxford han creat una cèl·lula de combustible d’hidrogen que utilitza enzims, biomolècules capaces d’accelerar una reacció química, en comptes dels cars metalls que s’utilitzen normalment en aquest sistema. Els científics d’Oxford, que han aconseguit amb la seva invenció alimentar un rellotge digital, assenyalen que podria ser una alternativa ecològica a les bateries normals per a tot tipus de dispositius portàtils, perquè només necessiten hidrogen i oxigen per produir electricitat, generant aigua com a deixalla.
