En la intersección entre la biotecnología y la energía, investigadores de China han creado una innovadora bio-batería que podría cambiar la forma en que almacenamos y utilizamos la energía. Este avance utiliza micro-organismos electroactivos, ofreciendo una alternativa sostenible a las baterías tradicionales.

Una solución energética innovadora

La bio-batería, diseñada por científicos del Shenzhen Institutes of Advanced Technology, se basa en micro-organismos que generan electricidad mediante su actividad metabólica. Este sistema único permite auto-recargas de hasta 10 ciclos y posee una eficiencia coulombica superior al 99,5% en 50 ciclos, lo que minimiza las pérdidas energéticas en comparación con las baterías convencionales.

Este avance no se limita a la tecnología, ya que tiene el potencial de redefinir el almacenamiento y conversión de energía. Al sustituir componentes críticos como el litio y el cobalto por materiales más sostenibles, la bio-batería representa un camino hacia una menor dependencia de recursos no renovables, reduciendo así el impacto ambiental asociado a la producción de energía.

Viabilidad y rendimiento de las bacterias

Un aspecto fundamental de esta tecnología es la capacidad de las bacterias para mantener una alta viabilidad durante su funcionamiento. Un estudio publicado en Advanced Materials indica que las bacterias conservan más del 70% de su viabilidad durante el uso de la batería, alcanzando un 97,6% al final del ciclo. Este alto nivel de viabilidad es crucial para asegurar la eficacia y funcionalidad de la bio-batería a largo plazo.

Los hidrogeles vivos empleados en esta batería, compuestos por biofilms conductores encapsulados en una matriz de alginato, facilitan la estimulacion nerviosa y pueden ser impresos en 3D, permitiendo una personalización en sus geometrías. Gracias a su electroactividad, estos hidrogeles generan electrones y reducen el óxido de grafeno, dos elementos esenciales para el funcionamiento de la bio-batería.

Materiales sostenibles para un futuro energético

Los investigadores destacan que el uso de materiales vivos en aplicaciones energéticas podría transformar radicalmente nuestra perspectiva sobre el almacenamiento y la conversión de energía. La bio-batería, con un diámetro de 20 mm y un grosor de 3,2 mm, utiliza hidrogeles vivos como anodos biológicos y alginato con K3[Fe(CN)6] como cátodo.

Aunque su densidad energética y capacidad específica son inferiores a las de las baterías de iones de litio, evita el uso de materiales tóxicos y críticos, posicionándose como una solución más respetuosa con el medio ambiente.

Perspectivas futuras y aplicaciones potenciales

Al integrar el hidrogelo vivo en un formato estándar de batería de 2032, los investigadores han creado un dispositivo que permite recargas automáticas. Este diseño, que mantiene una viabilidad celular alta, tiene el potencial de revolucionar los dispositivos bioenergéticos portátiles. Al centrarse en los nervios ciático y vago, los científicos han demostrado un control preciso sobre la estimulación bioeléctrica, lo que podría abrir nuevas vías para terapias físicas.

La proyección de esta tecnología es prometedora, no solo para mejorar la eficiencia energética, sino también para ofrecer soluciones innovadoras en dispositivos médicos y otras aplicaciones que requieren energía limpia y fiable. Con la evolución constante de la tecnología, queda por ver qué nuevas innovaciones podrían surgir del uso de materiales vivos en el campo energético.

La exploración de estas bio-baterías plantea preguntas interesantes sobre el futuro de nuestra producción y almacenamiento de energía. ¿Cómo podrían estas innovaciones influir en la forma en que interactuamos con la energía en nuestro día a día?