Baterías alimentadas por bacterias obtienen energía del suelo

Por: Conor Purcell | SciDevNet América Latina.

Una empresa derivada de una universidad del Reino Unido ha desarrollado una batería alimentada por bacterias que recolecta energía de microorganismos del suelo para recargarse. En Brasil ya se ha implementado un prototipo.

Los datos sobre las condiciones en el campo son cruciales para ayudar a los agricultores a tomar decisiones informadas y lograr los mejores rendimientos posibles, pero alimentar los sensores que proporcionan esos datos puede resultar problemático.

Los inventores de esta tecnología, de la Universidad de Bath, dicen que su dispositivo sostenible, “siempre activo” y de bajo costo, llamado Bactery, puede ayudar a superar algunas de estas barreras.

El equipo probó el concepto original en 2019 mediante la construcción de un sistema de desinfección de agua impulsado por el suelo para comunidades descentralizadas. El prototipo fue probado en Icapuí, un pueblo pesquero en una zona semiárida del noreste de Brasil, donde la principal fuente de agua potable es la lluvia y el acceso a una red eléctrica confiable es escaso.

“Nuestro objetivo inicial es acelerar el cambio hacia la digitalización en el sector agrícola”, dijo Jakub Dziegielowski, ingeniero químico que dirige la empresa, también llamada Bactery.

“El objetivo del proyecto piloto en Brasil era probar el concepto y demostrar la posibilidad de utilizar el suelo como fuente de electricidad, para alimentar algo sustancial. En nuestro caso se trataba de un reactor de tratamiento electroquímico de agua”.

Desde entonces, la compañía dice que ha desarrollado una forma de escalar y sostener la generación de electricidad para su uso en la agricultura.

En el mundo está aumentando la demanda de sensores agrícolas y dispositivos de Internet de las cosas que proporcionen datos en tiempo real sobre aspectos como la salud del suelo, el crecimiento de los cultivos y las condiciones ambientales.

Sin embargo, los métodos actuales de suministro de energía no siempre son propicios para implementar estas soluciones, dicen los innovadores de Bactery, citando ejemplos como el cableado obstructivo, las baterías químicas de un solo uso y los paneles solares que dependen del clima

Aseguran que su batería ecológica ofrece un medio más práctico, accesible y confiable para alimentar estos dispositivos electrónicos, utilizando el propio suelo.

Revolucionario

Hudson Zanin, profesor de la Escuela de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Campinas, Brasil, que no participó en el trabajo, dice que el método es altamente sostenible.

“El dispositivo de la bacteria bien puede ser revolucionario si logra escalar”, dice Zanin, quien también trabaja en el desarrollo de dispositivos de almacenamiento de energía.

El dispositivo, con un costo previsto de unas 25 libras esterlinas por unidad (US$ 32), funciona utilizando bacterias presentes en el suelo para generar electricidad.

La tecnología utiliza microorganismos llamados electrogénicos que están presentes naturalmente en el suelo y generan electrones cuando consumen materia orgánica.

Libre de oxígeno

Una barrera para el escalamiento de esta tecnología, según Zanin, es que el entorno operativo alrededor de las raíces de las plantas debe ser anaeróbico —sin oxígeno— para evitar que los electrones libres se unan al oxígeno, lo que haría inviable la generación de electricidad.

Sin embargo, destaca, el sistema está diseñado para funcionar en condiciones donde las raíces de las plantas están sumergidas en agua, asegurando un ambiente libre de oxígeno y facilitando el transporte de electrones.

“Sí, se necesitan condiciones anaeróbicas alrededor de uno de los electrodos”, confirmó Dziegielowski, director ejecutivo de Bactery.

“Puedes instalar la tecnología en entornos que se adapten a esto, o diseñar parcialmente el entorno para minimizar la dependencia de la humedad”, explicó.

Según Bactery, la tecnología promete una funcionalidad de “instalar y olvidar” y tiene una vida útil mayor a 25 años.

La compañía dice que dedicará el próximo año a perfeccionar sus prototipos, con la meta de comenzar la producción a pequeña escala en 2026. Está deseosa de escuchar a posibles colaboradores e inversores.