Biopilas: piles del futur
2003/11/30 Atxotegi Alegria, Uhaina - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa
Sabem que els bacteris, aquests microorganismes vius, són capaços de produir electricitat. Però la producció que s'aconsegueix sol ser nul·la. Aquest estiu, els resultats de la investigadora en electroquímica Uwe Schröder, professora de la Universitat Greifswald a Alemanya, ens han demostrat que el somni pot convertir-se en realitat. L'investigador alemany ha aconseguit la major part del corrent obtingut fins al moment amb microorganismes. Aquest resultat pot suposar un gran avanç en la producció de futures biopilas o piles bacterianes.
En què consisteix la biopila?
Una pila que funciona amb bacteris revolucionaria el món de l'energia. Tecnologies purament químiques, com l'hidrogen, el metà o el metanol, produeixen electricitat. A més, solen contenir molts platins perquè es produeixin reaccions químiques. Això encareix molt el producte. No obstant això, en la biopila se substitueix el platí per bacteris que són gratuïtes. També es pot substituir el combustible per aigua bruta de clavegueram amb matèria orgànica, per exemple...
Intenta imaginar un telèfon mòbil que es pot carregar mitjançant un cartutx amb aigua bruta. La pila bacteriana seria aproximadament aquesta. Una pila composta per microbis que produeixen un corrent elèctric renovable mitjançant bateries vives, barates i matèria orgànica. Els combustibles clàssics, a més de cars, ingereixen hidrogen i methanol, per la qual cosa la solució de les biopilas és atractiva.
Piles barates... i microbadas!
La principal diferència entre tots dos tipus de piles es produeix a l'interior dels bacteris. Quan els bacteris ingereixen matèria orgànica, emmagatzemen un gran estoc d'electrons, molts dels quals han d'alliberar-se per a evitar la deterioració de la seva maquinària bioquímica. Normalment són alliberats per l'ajuda de l'oxigen de l'aire. De fet, l'oxigen es barreja amb electrons i protons (H+) i es forma aigua (H?O), una molècula que no és perjudicial per als microbis.
El principal maldecap dels investigadors ha estat l'allunyament dels bacteris per a generar aigua. Per a això, obliguen els electrons a viatjar en un circuit elèctric. La pila es divideix, per tant, en dues parts o recipients. El primer està ple de bacteris i es formen els electrons. La segona, en canvi, està envoltada d'oxigen i en ella es produeix la reacció de generació d'aigua. El corrent elèctric es produeix en passar els electrons d'un recipient a un altre de la pila.
Però hi ha un problema. El corrent elèctric generat per aquestes biopilas és molt baixa. I és que necessitaríem 3.000 biopilas per a arrencar l'ordinador. Els investigadors, per tant, encara tenen bastant treball en aquest camp. En definitiva, per a augmentar el corrent és necessari augmentar el nombre d'electrons, tractant de capturar el major nombre possible d'electrons dels bacteris. Després de mil intents, l'investigador Uwe Schröder ha utilitzat la polyanilina per a absorbir electrons de bacteris. A més, ha aconseguit eliminar el monòxid de carboni (CO), ja que el monòxid de carboni, emmagatzemat en grans quantitats, aïlla els electrons.
Als Estats Units també s'estan investigant sobre el mateix tema. Des de 1999 els professors Clare Raimers i Leonard Tender estan estudiant aquest tema. No obstant això, lamentablement, de moment no s'ha aconseguit una solució satisfactòria per a la comercialització de biopilas.
La grandària dels bacteris, un altre problema
Els bacteris són microscòpics, però quan cal acumular un bilió ocupen bastants centímetres cúbics. I, per descomptat, són massa grans per a telèfons mòbils o microaplicaciones com a piles d'ús mèdic.
Per a reduir al màxim les biopilas, alguns científics han tractat d'eliminar els bacteris conservant només els seus enzims. Generarien així piles enzimàtiques.
Mirant al futur...
Segons els científics, per a 2008 s'utilitzaran les primeres biopilas de grandària adequada en la indústria alimentària o plantes depuradores. Els industrials, sobretot, reduiran la matèria orgànica de les escombraries i alhora obtindran electricitat.
Per als anys 2010-1015 la nova pila també podrà ser utilitzada per particulars. Segons alguns investigadors, també es podrà utilitzar en vehicles elèctrics que funcionen amb sucre, ja que és l'aliment preferit dels bacteris.
Les previsions apunten al fet que en l'actualitat s'ha aconseguit fer biopilas, però el seu ús continua sent molt limitat.
Publicat en 7K.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
