Biopilas: pilas do futuro

2003/11/30 Atxotegi Alegria, Uhaina - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

• Energia

Bacterias, materia prima básica das biopilas.

Sabemos que as bacterias, estes microorganismos vivos, son capaces de producir electricidade. Pero a produción que se consegue adoita ser nula. Este verán, os resultados da investigadora en electroquímica Uwe Schröder, profesora da Universidade Greifswald en Alemaña, demostráronnos que o soño pode converterse en realidade. O investigador alemán ha conseguido a maior parte da corrente obtida até o momento con microorganismos. Este resultado pode supor un gran avance na produción de futuras biopilas ou pilas bacterianas.

En que consiste a biopila?

Una pila que funciona con bacterias revolucionaría o mundo da enerxía. Tecnoloxías puramente químicas, como o hidróxeno, o metano ou o metanol, producen electricidade. Ademais, adoitan conter moitos platinos para que se produzan reaccións químicas. Isto encarece moito o produto. Con todo, na biopila substitúese o platino por bacterias que son gratuítas. Tamén se pode substituír o combustible por auga sucia de rede de sumidoiros con materia orgánica, por exemplo...

As biopilas serán nunca repostos baratos das pilas actuais?

Tenta imaxinar un teléfono móbil que se pode cargar mediante un cartucho con auga sucia. A pila bacteriana sería aproximadamente esa. Una pila composta por microbios que producen una corrente eléctrica renovable mediante baterías vivas, baratas e materia orgánica. Os combustibles clásicos, ademais de caros, inxeren hidróxeno e methanol, polo que a solución das biopilas é atractiva.

Pilas baratas... e microbadas!

A principal diferenza entre ambos os tipos de pilas prodúcese no interior das bacterias. Cando as bacterias inxeren materia orgánica, almacenan un gran stock de electróns, moitos dos cales deben liberarse paira evitar a deterioración da súa maquinaria bioquímica. Normalmente son liberados pola axuda do osíxeno do aire. De feito, o osíxeno mestúrase con electróns e protones (H+) e fórmase auga (H2O), una molécula que non é prexudicial paira os microbios.

O principal quebradizo de cabeza dos investigadores foi o afastamento das bacterias paira xerar auga. Paira iso, obrigan aos electróns a viaxar nun circuíto eléctrico. A pila divídese, por tanto, en dous partes ou recipientes. O primeiro está cheo de bacterias e fórmanse os electróns. A segunda, en cambio, está rodeada de osíxeno e nela prodúcese a reacción de xeración de auga. A corrente eléctrica prodúcese ao pasar os electróns dun recipiente a outro da pila.

Deberán crear pequenas biopilas para que poidan ser utilizadas tamén por pequenos aparellos.

Pero hai un problema. A corrente eléctrica xerada por estas biopilas é moi baixa. E é que necesitariamos 3.000 biopilas paira arrincar o computador. Os investigadores, por tanto, aínda teñen bastante traballo neste campo. En definitiva, paira aumentar a corrente é necesario aumentar o número de electróns, tratando de capturar o maior número posible de electróns das bacterias. Tras mil intentos, o investigador Uwe Schröder utilizou a polyanilina paira absorber electróns de bacterias. Ademais, conseguiu eliminar o monóxido de carbono (CO), xa que o monóxido de carbono, almacenado en grandes cantidades, illa os electróns.

En Estados Unidos tamén se están investigando sobre o mesmo tema. Desde 1999 os profesores Clare Raimers e Leonard Tender están a estudar este tema. Con todo, lamentablemente, de momento non se conseguiu una solución satisfactoria paira a comercialización de biopilas.

O tamaño das bacterias, outro problema

As bacterias son microscópicas, pero cando hai que acumular un billón ocupan bastantes centímetros cúbicos. E, por suposto, son demasiado grandes paira teléfonos móbiles ou microaplicaciones como pilas de uso médico.

Paira reducir ao máximo as biopilas, algúns científicos trataron de eliminar as bacterias conservando só as súas encimas. Xerarían así pilas encimáticas.

Mirando ao futuro...

Na actualidade calquera aparello necesita fonte de enerxía e as biopilas serán moi baratas.

Segundo os científicos, paira 2008 utilizaranse as primeiras biopilas de tamaño adecuado na industria alimentaria ou plantas depuradoras. Os industriais, sobre todo, reducirán a materia orgánica do lixo e á vez obterán electricidade.

Paira os anos 2010-1015 a nova pila tamén poderá ser utilizada por particulares. Segundo algúns investigadores, tamén se poderá utilizar en vehículos eléctricos que funcionan con azucre, xa que é o alimento preferido das bacterias.

As previsións apuntan a que na actualidade conseguiuse facer biopilas, pero o seu uso segue sendo moi limitado.

Publicado en 7K.