¿Granjas de energía? ¡Crean plantas que producen electricidad!

Cuando pensamos en plantas, varias cosas pueden venir a la mente. Pueden servir como fuente de alimento, oxígeno e incluso decoración. Pero digamos que usar plantas como fuente de energía eléctrica no es precisamente algo fácil de imaginar.

Sin embargo, ahora esto es una realidad. Los investigadores lograron, por primera vez, transformar una planta suculenta en una "célula bio-solar" viva que funciona a base de fotosíntesis para generar electricidad. La investigación fue publicada en ACS Applied Materials & Interfaces.

Resulta que en todos los seres vivos, desde bacterias hasta animales, los electrones se transportan como parte de procesos bioquímicos naturales. Si hay electrodos para capturarlos, las células pueden generar electricidad que luego se puede aprovechar en otro lugar.

Investigaciones anteriores ya han podido crear celdas de combustible con bacterias siguiendo un principio similar, pero los microbios necesitaban ser alimentados constantemente. Esta vez, los científicos recurrieron a la fotosíntesis para generar energía más fácilmente.

¿Cómo puede la fotosíntesis generar baterías eléctricas vivas?

Durante la fotosíntesis, la luz del sol cae sobre las hojas e impulsa un flujo de electrones desde el agua, lo que resulta en la generación de oxígeno y azúcar. Esto significa que las células vegetales fotosintéticas producen constantemente electricidad que puede transportarse para alimentar un circuito externo.

En particular, las plantas como las suculentas que se encuentran en ambientes áridos tienen cutículas gruesas para almacenar agua y nutrientes dentro de sus hojas y, por lo tanto, tienen un gran potencial para generar energía.

Luego, los investigadores preguntaron si todo este material interno podría usarse como una solución de electrolitos en una celda electroquímica, y encontraron que la respuesta es sí.

Además, el equipo diseñó el experimento para que los protones dentro de la solución interna de la hoja pudieran combinarse para formar gas hidrógeno en el cátodo, este hidrógeno también podría recolectarse y usarse en otras aplicaciones.

¿Qué tan efectiva es esta “célula bio-solar”?

Una sola hoja era capaz de producir voltajes de 0,28 V. Conectado a un circuito generaba 20 µA/cm2 de fotocorriente. Si se expone a la luz, la hoja es capaz de producir corriente continuamente, como una verdadera célula fotovoltaica viva.

Si bien estos números son más bajos que los de una batería alcalina tradicional, representan una sola hoja. Conectar varias hojas en serie aumentará el voltaje y hará que la tecnología sea aplicable a escalas más grandes.

Vale la pena recordar que estos son solo los primeros pasos de una línea de investigación que debe continuar durante los próximos años. Pero en su conjunto, la energía generada y la recogida de hidrógeno pueden permitir el desarrollo de tecnologías sostenibles y multifuncionales como nunca antes se había visto.

En un futuro próximo, esta investigación podría convertirse en una granja de energías renovables, con plantaciones que suplan las necesidades energéticas de los centros urbanos de forma sostenible. La única pega es que tendremos que esperar unos años para ver qué nos depara el futuro.