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Nada como producir energía usando agua residual y la energía del Sol. Es lo que seguramente piensa Hanyu Wang, pasante de la Universidad de California, Santa Cruz, y Yat Li, profesor asociado de química de la misma Universidad, quiénes desarrollaron un dispositivo capaz de producir energía sostenible de esa manera.

El híbrido que combina una celda de combustible microbiano, en donde las bacterias degradan la materia orgánica de las aguas residuales, generando energía en el proceso, y un tipo de celda solar llamada “celda fotoelectroquímica”, que realiza la electrólisis (dividir el agua en hidrógeno y oxígeno) para producir hidrógeno, es el nuevo dispositivo que fue presentado en la revista American Chemical Society.

Ambas partes pueden funcionar de manera autónoma para producir gas de hidrógeno. Sin embargo, para funcionar por separado, cada uno requiere de un pequeño voltaje adicional para superar la barrera de energía termodinámica para la reducción de protones a hidrógeno gaseoso. Lo que aumenta de manera significativamente la complicación y el costo de estos aparatos transformadores de energía cuando uno quiere proyectarlos a una mayor escala. Por lo que, el aparato desarrollado por Li, que compensa esa energía faltante con aguas residuales y bacterias, es suficiente para llevarlo al rumbo de la sostenibilidad.

“La demostración exitosa de este aparato microbiano sostenible para la generación de hidrógeno puede proveer una nueva solución que, de manera simultánea, puede abordar las necesidades para el tratamiento de aguas residuales y la demanda por energías limpias”, comentó Li.

Las bacterias que usa este aparato no son comunes, y son conocidas comobacterias electrogénicas, las cuales son capaces de generar electricidad mediante la transferencia de electrones generados por su metabolismo a través de sus membranas celulares a un electrodo externo. Por lo que, para su investigación, se le fueron facilitadas por un grupo de investigadores del Laboratorio Nacional de Lawrence Livermore, quienes tienen una cepa de estas bacterias muy bien estudiadas.

En funcionamiento, el híbrido solar-bacteriano mostró una producción de hidrógeno a una tasa promedio de 0.05 metros cúbicos de gas por día y, mientras más tiempo pasaba, más clara se volvía el agua.

Por ahora, los investigadores se muestran optimistas con la potencial comercialización de su invento. Actualmente planean realizar un prototipo de 40 litros, el cual se alimentará de manera continua con aguas residuales municipales. Si los resultados son prometedores, probaran su aparato en una planta de tratamiento de aguas residuales.

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Fuente en la Univeristy of California, Santa Cruz

Artículo en la American Chemical Society

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