Logran generar electricidad de la nada
Esta nueva tecnología podría utilizarse en dispositivos médicos y relojes inteligentes, entre otras cosas. ¿La clave? La humedad del aire.
La mayor parte de la electricidad del mundo sigue proveniendo de la quema de formas de vida muertas hace 100 millones de años, combustibles fósiles pero, afortunadamente, no paran de aparecer alternativas novedosas e ingeniosas. La última que han presentado utiliza nanocables de proteínas para extraer electricidad a partir de la humedad del aire. Su nombre es Air-gen, generador de aire.
El dispositivo en cuestión es una película delgada de apenas 10 micras de espesor hecha de cables de proteínas a escala nanométrica recogidos del microbio Geobacter sulfurreducens que puede generar energía eléctrica continua en el ambiente, según el estudio publicado en la revista Nature.
El nuevo dispositivo es una creación del microbiólogo Derek Lovley y el ingeniero eléctrico Jun Yao, ambos de la Universidad de Massachusetts, Amherst.
"Estamos literalmente produciendo electricidad de la nada. El Air-gen genera energía limpia las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Es la aplicación más sorprendente y emocionante de nanocables de proteínas hasta ahora", explica Jun Yao, ingeniero eléctrico de la Universidad de Massachusetts Amherst y coautor del trabajo.
Quizá puede sonarnos una exageración lo de “producir electricidad de la nada”, pero la investigación describe cómo el generador accionado por aire puede crear electricidad sin nada más que la presencia de aire a su alrededor. La clave está en la película de nanocables de proteínas conductores de electricidad colocada entre dos electrodos y también expuesta al aire. Los poros en la película absorben el vapor de agua atmosférico y un gradiente de humedad induce la ionización, con cargas positivas que se difunden en un sentido y los electrones en el otro.
Ventajas añadidas
No es contaminante y se puede producir a bajo coste. A diferencia de otras fuentes de energía renovable, el Air-gen no requiere luz solar o éolica -también funciona en interiores- y puede generar energía incluso en áreas con humedad extremadamente baja, como el desierto del Sahara.
Y es que algunos intentos de producir electricidad a partir de nuevas fuentes se basan en materias primas increíblemente caras. Sin embargo, la película de nanocables al estar formada por la bacteria Geobacter, es un componente asequible. Los electrodos sí estaban hechos de pan de oro, pero la sustitución con carbón inerte también funcionó igualmente.
A escala de laboratorio, la densidad de energía de Air-gen es alta en comparación con la mayoría de los actuales dispositivos de energía renovable. El prototipo produjo 0,5 voltios sostenidos / cm2 en el mejor de los casos, aproximadamente una quinta parte de un panel solar a plena luz solar, con una densidad de corriente de 17 µA / cm2.
El próximo paso es incluir el desarrollo de un pequeño "parche" Air-gen que pueda alimentar dispositivos electrónicos electrónicos como monitores de salud y estado físico y relojes inteligentes, lo que eliminaría el requisito de las baterías tradicionales. Incluso se podría aplicar a los móviles para eliminar la carga periódica.
"El objetivo final es hacer sistemas a gran escala", concluyó. Yao.
Referencia: Xiaomeng Liu, Hongyan Gao, Joy E. Ward, Xiaorong Liu, Bing Yin, Tianda Fu, Jianhan Chen, Derek R. Lovley, Jun Yao. Power generation from ambient humidity using protein nanowires. Nature, 2020; DOI: 10.1038/s41586-020-2010-9