Crean una célula de combustible microbiana que no requiere alimentación externa

Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Iowa en Ames (EE.UU.) ha demostrado una prueba de concepto de célula de combustible microbiana (CCM) basada en papel tridimensional, que podría aprovechar la capilaridad para guiar líquidos a través del sistema CCM y para eliminar la necesidad de alimentación externa. Su informe aparece en el próximo número de la revista Technology.

El CCM basado en papel tiene una duración de cinco días y produce corriente como resultado de la formación de biopelículas en el ánodo. El sistema produce 1,3 milivatios de potencia y 52,25 microamperios de corriente produciendo una densidad de potencia de aproximadamente 25 vatios por metro cúbico en el experimento.

Estos resultados muestran que las células de combustible microbianas basadas ​​en papel pueden crear energía de un modo respetuoso con el medio ambiente sin usar alimentación exterior. "Toda la energía creada en este dispositivo se aprovecha, porque no se necesita electricidad para mover los fluidos a través del dispositivo. Esto es crucial en el avance de estos dispositivos y la expansión de sus aplicaciones", dice Nastaran Hashemi, profesor adjunto de Ingeniería mecánica y autor principal del artículo, en la nota de prensa de World Scientific, editora de Technology.

Opciones

Las células bacterianas individuales metabolizan sustancias ricas en electrones en un proceso complejo que implica muchas reacciones catalizadas por enzimas. Los electrones son libres para viajar al ánodo a través de uno de los muchos modos de transporte de electrones. El transporte de electrones es muy complicado, y la evidencia sugiere que es único para cada tipo de bacteria.

Este dispositivo, por primera vez, consigue una mayor duración de uso y una capacidad de funcionar de forma autónoma, y podría ayudar a aumentar el número de situaciones en que se pueden aplicar las células de combustible microbianas.

El equipo de la Universidad Estatal de Iowa está explorando opciones para controlar mejor la salida de tensión y crear una corriente constante. Las pruebas en entornos controlados ayudarán a regular la producción de los sistemas y producir resultados más estables.

Para una facilidad de uso óptima y una disminución del coste, al equipo también le gustaría crear un dispositivo que no tenga que utilizar Nafion ni ferricianuro potásico en su aplicación.

Referencia bibliográfica:

Niloofar Hashemi, Joshua M. Lackore, Farrokh Sharifi, Payton J. Goodrich, Megan L. Winchell, Nastaran Hashemi: A paper-based microbial fuel cell operating under continuous flow condition. Technology (2016). DOI:10.1142/S2339547816400124.