Respecto al cambio climático, una de las pocas cosas que ya se tienen claras a nivel global es que, para hacerle frente, debemos abandonar los combustibles fósiles por energías renovables y verdes. El ultimátum es simple: es el petróleo o la Tierra.

Mientras la energía solar y la eólica lideran el mercado y son cada vez más eficientes, a la par se han ido investigando en otras fuentes que permitan acelerar este cambio de matriz energética. La fotosíntesis sintética para generar hidrógeno y baldosas que generan electricidad con las pisadas son algunos de estos aportes a la energía ecológica, que hoy suman al listado a unas pequeñas bacterias, muy antiguas y prósperas, que podrían alimentar las celdas de energía del futuro.

Fotosíntesis energética

Un equipo de investigadores de la Universidad Concordia, en Canadá, publicó recientemente sus estudios sobre una celda energética capaz de obtener electricidad de los procesos de fotosíntesis y respiración de las cianobacterias.

Seguramente las has visto flotar sobre superficies acuosas o húmedas, en forma de una fina película verde. Estos microorganismos procariontes, es decir, que carecen de núcleo celular, datan de al menos 2.800 millones de años, y son las únicas de su género capaces de generar oxígeno mediante fotosíntesis.

"La fotosíntesis y respiración involucran cadenas de transferencia de electrones. Al atrapar los electrones liberados por las cianobacterias durante la fotosíntesis y la respiración, podemos aprovechar la energía eléctrica que producen de forma natural", explica Muthukumaran Packirisamy, profesor de ingeniería mecánica de la universidad e investigador líder.

El pequeño prototipo –de unos 2 centímetros cuadrados– se compone de una membrana, cuya cámara del ánodo aloja a las cianobacterias y la del cátodo una solución de ferrocianuro. Estas proveen de electrones a la superficie del electrodo, que luego se extraen hacia una carga externa conectada a la unidad.

^{Los electrodos se posicionan a ambos lados de las cámaras, y mediante ellos se extraen los electrones hacia la carga externa. PEM es el acrónimo en nglés para la membrana electrolítica. Fuente: World Scientific}

Cianobacterias: el badass original

"Fascinante" es un término que solemos reservar para especies más desarrolladas, como el camaleón, el león y el dragón (no podemos probar su existencia, pero tampoco descartarla ¿verdad?) , pero lee el siguiente párrafo y te aseguramos que sentirás un renovado respeto por estas sencillas bacterias.

^{Cianobacterias: hermosas... y desconocidas. Fuente: Christian Fischer}

Se cree que fueron las principales responsables de la Gran Oxidación, un radical cambio medioambiental producido hace unos 2.400 millones de años, cuando la atmósfera comenzó a recibir grandes cantidades de oxígeno. Si bien significó la extinción de una buena parte de la biodiversidad que no podía procesar este elemento, permitió que organismos aeróbicos, aquellos que metabolizan el oxígeno, pudieran evolucionar. Este fue el punto de partida para los seres más complejos que luego poblarían la Tierra (incluyéndonos a nosotros).

Ventajas y desventajas

Pese a los años, las cianobacterias están más activas que nunca. Cualquier superficie húmeda, incluyendo aguas termales y salinas, puede ser poblada por ellas. Científicos las califican de "sin duda, el grupo más exitoso de microorganismos en la Tierra". Es en parte su disponibilidad y universalidad las que las hacen perfectas para generar la energía del futuro.

Packirisamy también señala que, a diferencia de la energía solar, la celda de energía powered by cianobacterias no tiene horarios, ya que los procesos de respiración y fotosíntesis las mantienen ocupadas las 24/7 (¡negreros!). Además, resalta que los paneles solares necesitan de silicio cristalino, un elemento más peligroso que los requeridos por su tecnología.

Cuánta electricidad es capaz de generar la celda es el gran "pero". El estudio señala que la generación de energía lograda equivale a unos 36 micro vatios por centímetro cuadrado, lo que dista bastante de las energías que hoy reinan en el mercado. Packirisamy agrega que, precisamente, es la escalabilidad el principal desafío para su equipo, estimando que tomaría una década en igualar las capacidades de la energía solar.

Aún así es optimista. "En cinco años, esto podrá energizar tu smartphone", declara. Eeewww.

¿Crees viable un tipo de energía así?