Ilustración de la pila de combustible vegetal y bacteriana. Fuente: Plant-e.
Científicos de la Universidad Wageningen, en los Países Bajos, han encontrado una inesperada fuente de energía limpia: una célula de combustible vegetal y microbiana (Plant-Microbial) capaz de generar electricidad a partir de la interacción natural entre las raíces de las plantas vivas y las bacterias del suelo.
Esta novedosa tecnología ya funciona a pequeña escala, y pronto será aplicada en zonas pantanosas, llanuras aluviales y arrozales de todo el planeta.
El pasado 23 de noviembre, la científico Marjolein Helder defendió su investigación de doctorado sobre la generación de electricidad a través de plantas en la Universidad de Wageningen. Asimismo, Helder ha fundado una empresa llamada Plant-e con su socio David Strik, para explotar esta esperanzadora idea, informa dicha Universidad en un comunicado.
Un electrodo situado cerca de las bacterias
La celda de combustible Plant-Microbial extrae electricidad del suelo, a medida que las plantas van creciendo. Gracias a la fotosíntesis, las plantas producen materia orgánica; y las raíces expulsan al suelo hasta un 70% de material no utilizado en el proceso.
Las bacterias situadas alrededor de las raíces descomponen este residuo orgánico, dando lugar de este modo a una nueva fuente de electricidad. Los procesos de degradación hacen que los electrones (partículas subatómicas cuyo movimiento genera una corriente eléctrica) sean liberados.
Marjolein Helder y sus colaboradores situaron un electrodo cerca de las bacterias para absorber estos electrones, y aprovechar así la diferencia de potencial allí creada para generar electricidad.
Actualmente, esta celda de combustible puede generar 0,4 vatios por metro cuadrado de cultivo de plantas, que es más de lo que genera la fermentación de biomasa (también por medio de bacterias).
Los científicos calculan que, en un futuro, la bio-electricidad de las plantas podría producir hasta 3,2 vatios por metro cuadrado de cultivos. Esto significaría que una plantación de unos 100 metros cuadrados podría generar la electricidad suficiente como para abastecer a una familia con un consumo medio de electricidad anual de unos 2.800 kWh.
Para tal fin, podrían usarse plantas de diversas especies, incluso hierbas comunes como la spartina o, en los países más cálidos, el arroz.
Esta novedosa tecnología ya funciona a pequeña escala, y pronto será aplicada en zonas pantanosas, llanuras aluviales y arrozales de todo el planeta.
El pasado 23 de noviembre, la científico Marjolein Helder defendió su investigación de doctorado sobre la generación de electricidad a través de plantas en la Universidad de Wageningen. Asimismo, Helder ha fundado una empresa llamada Plant-e con su socio David Strik, para explotar esta esperanzadora idea, informa dicha Universidad en un comunicado.
Un electrodo situado cerca de las bacterias
La celda de combustible Plant-Microbial extrae electricidad del suelo, a medida que las plantas van creciendo. Gracias a la fotosíntesis, las plantas producen materia orgánica; y las raíces expulsan al suelo hasta un 70% de material no utilizado en el proceso.
Las bacterias situadas alrededor de las raíces descomponen este residuo orgánico, dando lugar de este modo a una nueva fuente de electricidad. Los procesos de degradación hacen que los electrones (partículas subatómicas cuyo movimiento genera una corriente eléctrica) sean liberados.
Marjolein Helder y sus colaboradores situaron un electrodo cerca de las bacterias para absorber estos electrones, y aprovechar así la diferencia de potencial allí creada para generar electricidad.
Actualmente, esta celda de combustible puede generar 0,4 vatios por metro cuadrado de cultivo de plantas, que es más de lo que genera la fermentación de biomasa (también por medio de bacterias).
Los científicos calculan que, en un futuro, la bio-electricidad de las plantas podría producir hasta 3,2 vatios por metro cuadrado de cultivos. Esto significaría que una plantación de unos 100 metros cuadrados podría generar la electricidad suficiente como para abastecer a una familia con un consumo medio de electricidad anual de unos 2.800 kWh.
Para tal fin, podrían usarse plantas de diversas especies, incluso hierbas comunes como la spartina o, en los países más cálidos, el arroz.
Tecnología aplicable a múltiples escalas
Las células de combustible Plant-Microbial pueden usarse además a diversas escalas. Inicialmente, en azoteas planas o en áreas remotas de países en vías de desarrollo.
Pero, posteriormente, cuando estén disponibles superficies más extensas, podrían instalarse también redes de células en regiones pantanosas.
Helder cree que las azoteas de producción de energía verde se convertirán en una realidad en unos años y que este tipo de producción energética podría desarrollarse a gran escala a partir de 2015.
Aunque la tecnología es prometedora, aún no está completamente desarrollada. Las técnicas para hacer el sistema renovable y sostenible aún necesitan mejoras, y quedan por encontrar métodos para limitar la cantidad de material que han de usar los electrodos. Ubicar los electrodos en una posición óptima alrededor de la planta aumenta la producción eléctrica y permitirá reducir en dos tercios el uso de material.
De cualquier manera, para zonas remotas, la capacidad eléctrica actual de la célula de combustible Plant-Microbial ya la convierte en un rival económico de los paneles solares.
La investigación de Marjolein Helder no se centra solo en los aspectos técnicos de esta célula de combustible alternativa, sino que también analiza cómo esta nueva fuente de energía renovable podría ser integrada en la sociedad.
En este sentido, parece que estas células de combustible serían económicamente viables, ayudarían a frenar la presión sobre el medio ambiente y serían aceptadas socialmente.
Además, no implicarían contaminación paisajística (al contrario que las turbinas eólicas o los huertos solares), no interferirían con la naturaleza (al contrario que las presas) y no competirían con los terrenos agrícolas (como los cultivos destinados a la producción de biocombustibles).
El principio de la celda de combustible Plant-Microbial fue descubierto y patentado en 2007 por el Grupo de Tecnología Ambiental de la Universidad de Wageningen. Hamelers Bert concibió el concepto, y David Strik fue quien llevó a cabo las primeras pruebas.
Las células de combustible Plant-Microbial pueden usarse además a diversas escalas. Inicialmente, en azoteas planas o en áreas remotas de países en vías de desarrollo.
Pero, posteriormente, cuando estén disponibles superficies más extensas, podrían instalarse también redes de células en regiones pantanosas.
Helder cree que las azoteas de producción de energía verde se convertirán en una realidad en unos años y que este tipo de producción energética podría desarrollarse a gran escala a partir de 2015.
Aunque la tecnología es prometedora, aún no está completamente desarrollada. Las técnicas para hacer el sistema renovable y sostenible aún necesitan mejoras, y quedan por encontrar métodos para limitar la cantidad de material que han de usar los electrodos. Ubicar los electrodos en una posición óptima alrededor de la planta aumenta la producción eléctrica y permitirá reducir en dos tercios el uso de material.
De cualquier manera, para zonas remotas, la capacidad eléctrica actual de la célula de combustible Plant-Microbial ya la convierte en un rival económico de los paneles solares.
La investigación de Marjolein Helder no se centra solo en los aspectos técnicos de esta célula de combustible alternativa, sino que también analiza cómo esta nueva fuente de energía renovable podría ser integrada en la sociedad.
En este sentido, parece que estas células de combustible serían económicamente viables, ayudarían a frenar la presión sobre el medio ambiente y serían aceptadas socialmente.
Además, no implicarían contaminación paisajística (al contrario que las turbinas eólicas o los huertos solares), no interferirían con la naturaleza (al contrario que las presas) y no competirían con los terrenos agrícolas (como los cultivos destinados a la producción de biocombustibles).
El principio de la celda de combustible Plant-Microbial fue descubierto y patentado en 2007 por el Grupo de Tecnología Ambiental de la Universidad de Wageningen. Hamelers Bert concibió el concepto, y David Strik fue quien llevó a cabo las primeras pruebas.
Edificio con el sistema de Plant-e instalado en su azotea. Fuente: Plant-e.
Beneficios para las ciudades
¿Cómo podría aplicarse esta tecnología en las ciudades? En la imagen, tomada de la web de Plant-e, se ve la ilustración de un edificio con una instalación realizada para las células Pant-Microbial.
En la actualidad, la primera demostración de este uso para la tecnología se encuentra en desarrollo en un edifico del Instituto Holandés de Ecología (NIOO).
La electricidad generada por la célula de combustible de Plant-e podría usarse en interiores para cargar baterías de teléfonos móviles o de ordenadores portatiles, así como para alimentar pantallas LED.
Pero además, según Marjolein Helder, el sistema permitirá generar energía descentralizada en las ciudades, al tiempo que proporciona verdor y aislamiento a los edificios.
¿Cómo podría aplicarse esta tecnología en las ciudades? En la imagen, tomada de la web de Plant-e, se ve la ilustración de un edificio con una instalación realizada para las células Pant-Microbial.
En la actualidad, la primera demostración de este uso para la tecnología se encuentra en desarrollo en un edifico del Instituto Holandés de Ecología (NIOO).
La electricidad generada por la célula de combustible de Plant-e podría usarse en interiores para cargar baterías de teléfonos móviles o de ordenadores portatiles, así como para alimentar pantallas LED.
Pero además, según Marjolein Helder, el sistema permitirá generar energía descentralizada en las ciudades, al tiempo que proporciona verdor y aislamiento a los edificios.