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Biotecnología
Hallazgos Clave Sobre Generación de Electricidad
Mediante Bacterias
15
de Febrero de 2008.
 Investigadores
del Instituto de Biodiseño (de la Universidad Estatal de Arizona) están
utilizando bacterias como una opción viable para generar electricidad.
En un nuevo estudio, dirigido por Andrew Kato Marcus y sus colegas Cesar
Torres y Bruce Rittmann, han obtenido conocimientos cruciales que pueden
llevar a la comercialización de una prometedora tecnología para células
de combustible microbianas (MFCs por sus siglas en inglés).
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Puede emplearse cualquier tipo de desecho, como aguas residuales o
estiércol de cerdo, y la célula de combustible microbiana genera energía
eléctrica. A diferencia de las células de combustible convencionales que
dependen del gas hidrógeno como combustible, la célula de combustible
microbiana puede utilizar diversos combustibles orgánicos disueltos en
el agua.
Las bacterias tienen una diversidad tan rica que los investigadores
pueden encontrar bacterias que se alimenten de casi cualquier desecho
como parte de su dieta diaria. Al unir el metabolismo bacteriano
directamente con la producción de electricidad, la MFC elimina los pasos
extra necesarios en otras tecnologías de células de combustible.
Hay muchos tipos de reactores para MFCs. Sin embargo, todos tienen un
par de terminales como los de las baterías: un ánodo y un cátodo.
Las bacterias dependen del ánodo para vivir. Como las bacterias emplean
el ánodo en su metabolismo, se posicionan estratégicamente en su
superficie para formar una comunidad bacteriana a la que se denomina
biofilm.
El nuevo modelo numérico desarrolla la idea de que la matriz bacteriana
es conductora.
El tratamiento de la matriz del biofilm como un conductor permitió al
equipo describir el transporte de electrones impulsados por el gradiente
del potencial eléctrico. La relación entre la matriz del biofilm y el
ánodo se puede describir ahora mediante una ecuación común para un
circuito eléctrico, la ley de Ohm.
El biofilm completo está actuando como el propio ánodo, un electrodo
viviente.
El concepto del ánodo de biofilm permitió al equipo describir el
transporte de electrones desde las bacterias al electrodo, y el
gradiente del potencial eléctrico.
En su modelo, el equipo identificó tres variables cruciales para
controlar una MFC: la cantidad de material de desecho (combustible), la
acumulación de biomasa en el ánodo y el potencial eléctrico en el
biofilm. El tercer factor es un concepto totalmente nuevo en las
investigaciones sobre las MFCs.
Modelando el potencial en el ánodo del biofilm, los científicos tienen
ahora un indicador de cómo está operando la MFC y por qué. Pueden
predecir cuánto voltaje proporcionará y cómo aumentar al máximo el
rendimiento de energía controlando los diversos factores.
Información adicional en:
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