Científicos mexicanos crean bioelectricidad a partir de la bacteria E.coli

mexicanos crean bioelectricidad a partir de la bacteria E coliEl Principio de Conservación de la Energía señala como premisa que “La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”. Bajo esta máxima, químicos de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) aprovecharon la energía producida por la bacteria Escherichia coli (E. coli) al momento de alimentarse de glucosa, para transformarla en una fuente orgánica de bioelectricidad.

Información divulgada por esa casa de estudios, a la cual foroambiental.com.mx tuvo acceso, destaca que el líder de este proyecto es el investigador de la Facultad de Ciencias Químicas de la UANL, Eduardo Maximiano Sánchez Cervantes, quien explicó que estos dispositivos, llamados celdas de combustible microbianas, son artefactos electroquímicos que convierten la materia orgánica, como el contenido de las fosas sépticas o soluciones de glucosa, en energía bioeléctrica, al provocar un reacción de oxidación en los microoganismos exoelectrogénicos como la bacteria del E coli.

Dijo que este tipo de celdas de combustible microbianas funciona con el mismo principio de polaridad negativa y positiva que una batería convencional, aunque físicamente es semejante a un matraz con dos secciones.

Refirió que la energía generada a partir del experimento con las baterías fue la necesaria para iluminar un led, pero el propósito de la investigación es que a futuro puedan instalarse estos dispositivos en zonas donde existan fosas sépticas, ya sea en zonas rurales, casas o depósitos de aguas residuales, con la finalidad de generar bioenergía a partir de desechos orgánicos.

Durante el proyecto para generar bioelectricidad, los químicos de la UANL trabajaron en un área de 1 a 2 centímetros cuadrados, en la que sumergieron en solución de glucosa una malla metálica con el cultivo microbiano junto a una serie de electrodos.

En este proceso la E.coli degrada la glucosa y provoca una reacción química de oxidación y genera electrones, los cuales transfieren a un circuito externo en las nanofibras de dióxido de titanio-carbón, donde pueden transferirse e iluminar un led.

Sánchez Cervantes precisó que este material nanoestructurado con alta área superficial es biocompatible y puede hospedar una densa capa de E. coli electroactivadas, ya que por sí solas no son proactivas.

Abundó que se aplica un pretratamiento con electricidad a un cultivo, se electrocutan y las que sobreviven se reproducen con una tendencia a soportar la carga eléctrica, a fin de que la tercera colonia sea electroactivada, y soporte la carga necesaria y transmita el electrón.

El máximo de densidad de corriente que generó la celda de combustible microbiana fue de 8 amperios por metro cuadrado, ya que al utilizar una red hecha con nanofibras duales de dióxido de titanio y carbono se almacena más energía.

Sin embargo, durante las seis horas que duró la evaluación, la intensidad disminuyó hasta estabilizarse en un intervalo de 4 y 5, detalló Sánchez Cervantes, también doctor en Química del Estado Sólido por la Universidad Estatal de Arizona.

Asimismo, tras una serie de pruebas de conductividad eléctrica, se demostró que las nanofibras de dióxido de titanio y carbono cuentan con las características necesarias para aplicarse en las celdas de combustible microbiana.

De acuerdo con los resultados de esta investigación, mientras exista solución con glucosa, los microorganismos seguirán produciendo energía, sin embargo, no se evaluó la capacidad de las celdas de combustible microbianas en función del tiempo de vida de las bacterias.

En ese sentido, Sánchez Cervantes apuntó que estos dispositivos aún son una promesa tecnológica, debido a sus limitados rendimientos de energía, porque está en función de la tasa de transferencia de electrones de los microorganismos al ánodo, la resistencia del circuito de las nanofibras de dióxido de titanio y la transferencia de masa de protones en la solución de glucosa.

Añadió que el desempeño del electrodo anódico se evaluó por amperometría, y se generó biocatalíticamente una densidad de corriente de 800 miliamperios por centímetro cuadrado.

Finalmente, Sánchez Cervantes refirió que el siguiente paso en esta investigación para generar bioelectricidad es ahora escalar la batería microbiana y alterar los electrodos con óxido de cobre, con el fin de lograr que la intensidad de corriente sea mayor a los 2-5 miliamperios por centímetro cuadrado.

Redacción: foroambienal.com.mx

(Con parte de información de la UANL)

Imagen: Internet

 En Consumidor Verde, Estados, Nacional
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