‘Bio-Baterías’: una pila que no se gasta, es barata y no contamina

bacterias electricidad diarioecologia

Una pila que no se gasta, es barata y no contamina. ¿Existe algo tan perfecto? Sí. Son las pilas microbianas, electricidad limpia a partir de bacterias.

En el maravilloso mundo microscópico que vive alejado de nuestra vista existen todo tipo de seres que desafían a la lógica, que consiguen sobrevivir con métodos que no vemos en ningún otro medio; las bacterias son expertas en este tipo de supervivencia en situaciones extremas, pero las que se lleva la palma son las bacterias que comen electricidad. Estos seres se pegan a rocas y metales, de donde consiguen los electrones que pasan a formar parte de su organismo y les aportan energía, sin necesidad de hacer metabolismo para extraerla de nutrientes.

Se trata de un sistema por medio del cual las bacterias descomponen residuos orgánicos y como consecuencia, se genera electricidad. De modo que a la vez que se limpian los residuos se obtiene electricidad.

Los resultados, publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) muestran que, las proteínas de la superficie de las bacterias pueden producir una corriente eléctrica con sólo tocar una superficie mineral.

La investigación muestra que es posible para las bacterias permanecer directamente sobre la superficie de un metal o mineral y de transferir la carga eléctrica a través de sus membranas celulares. Esto significa que se pueden «atar» bacterias directamente a unos electrodos, lo que acerca a los científicos un paso más hacia la creación de eficientes células de combustible microbianas o “bio-baterías”.

El equipo ha colaborado con investigadores en el Pacific Northwest National Laboratory, en Washington en EE.UU.

La Shewanella oneidensis forma parte de una familia de bacterias marinas. El equipo de investigación creó una versión sintética de esta bacteria usando sólo las proteínas pensadas para transportar los electrones desde el interior del microbio a la roca. Insertaron estas proteínas en las capas lipídicas de las vesículas, que son esas pequeñas cápsulas de membranas lipídicas que componen una membrana bacteriana. Luego probaron cómo viajaban los electrones entre un donador de electrones del interior y un soporte de hierro situado en el exterior.

En el futuro las centrales electricas producirán energia usando bacterias

El investigador principal, el Dr. Tom Clarke de la facultad de Ciencias Biológicas de la UEA, dijo: “Sabíamos que las bacterias pueden transferir energía eléctrica en metales y minerales, y que la interacción depende de unas proteínas especiales de la superficie de las bacterias, pero no estaba tan claro si estas proteínas hacían esto directa o indirectamente mediante un mediador desconocido del entorno medio ambiental.

“Nuestra investigación muestra que estas proteínas pueden “tocar” directamente la superficie del mineral y producir una corriente eléctrica, lo que significa que las bacterias de la superficie de un metal o mineral pueden conducir la electricidad a través de sus membranas celulares.

“Es la primera vez que hemos sido capaces de ver realmente cómo los componentes de la membrana de una célula bacteriana son capaces de interactuar con diferentes sustancias, y comprender cómo puede ocurrir esto en la superficie de una célula.

“Estas bacterias muestran un gran potencial como células de combustible microbianas, donde la electricidad puede ser generada a partir de la descomposición de productos de desechos domésticos o agrícolas. “Otra posibilidad es utilizar estas bacterias como fábricas en miniatura sobre la superficie de un electrodo, donde las reacciones químicas tienen lugar dentro de la célula, usando la energía eléctrica suministrada por el electrodo a través de estas proteínas.”

El bioquímico Liang Shi, del Pacific Northwest National Laboratory, señalaba, “Hemos desarrollado un sistema único que pudiéramos imita la transferencia de electrones de igual manera que ocurre en las células. La tasa de transferencia de electrones que medimos era increíblemente rápida, tan rápida que soportaba la respiración bacteriana.” El hallazgo también es importante porque nos permite comprender cómo el carbono se abre paso a través de la atmósfera terrestre y de los océanos. “Cuando la materia orgánica se ve implicada en la reducción de hierro, se libera dióxido de carbono y agua. Y cuando el hierro se utiliza como fuente de energía, las bacterias incorporar el dióxido de carbono en la alimentación. Si entendemos la transferencia de electrones, podremos aprender cómo las bacterias controlan el ciclo de carbono”, añadió Shi.

Este tipo de seres vivos pueden tener una utilidad muy valiosa para el desarrollo tecnológico. Por ejemplo, para crear dispositivos bio-mecánicos que aprovechen la energía de su alrededor para funcionar, sin necesidad de conectarlos a la red eléctrica. Incluso se ha descubierto que algunas de estas bacterias forman sus propios “cables”, filamentos capaces de llevar electrones a través de varios centímetros (una gran distancia si tenemos en cuenta que estas bacterias miden entre 3 y 4 micrómetros de largo). Comunidades de decenas de miles de bacterias usan estos cables para ayudarse mutuamente; son capaces de transmitir electricidad tan bien como un cable de cobre, abriendo la puerta al desarrollo de bio-cables.









COMENTARIOS

Recibe mas notas maravillosas como ésta

Suscríbete para recibir GRATUITAMENTE un resumen de nuestros mejores artículos.