Usando nada más que luz, agua y cianobacterias, el microprocesador funcionó sin interrupciones
Energía renovable 26/05/2022
Está la “energía verde” y luego está la energía verdaderamente VERDE. Una colorida colonia de cianobacterias fotosintéticas, conocidas como algas verdeazuladas, ha alimentado con éxito un microprocesador durante más de seis meses, según un estudio publicado el jueves en la revista Energy & Environmental Science.
La pequeña alternativa a las baterías de base biológica podría servir para alimentar pequeños dispositivos electrónicos sin elementos de tierras raras ni litio, materiales escasos y con una demanda creciente, según los investigadores del estudio. El sistema también podría ayudar a cerrar la brecha eléctrica, proporcionando otra fuente de alimentación para las personas de áreas rurales o países de bajos ingresos, dijo el autor principal del estudio, Chris Howe, bioquímico de la Universidad de Cambridge, en un comunicado de prensa.
Durante el confinamiento pandémico, el sistema informático basado en algas se colocó en la ventana de la casa de otro bioquímico de Cambridge, Paolo Bombelli. Estuvo allí desde febrero hasta agosto de 2021, y todo el tiempo estuvo funcionando, según un informe de New Scientist. En los seis meses posteriores a la prueba oficial, el dispositivo basado en algas y la computadora siguieron funcionando.
Aunque desde entonces se ha desconectado el microprocesador, el dispositivo de cianobacterias continúa produciendo corriente. “Todavía está funcionando y espero que funcione durante mucho tiempo. Dadas las condiciones adecuadas de luz, temperatura y agua, no puedo predecir cuándo se detendrá”, dijo Bombelli.
Las cianobacterias recolectan energía de la luz solar y la convierten en alimento para sí mismas. Para este estudio, los investigadores colocaron los microorganismos que proporcionan energía (específicamente, Synechocystis sp.) en un recipiente de plástico y acero, del tamaño de una batería AA, junto con un ánodo de aluminio.
Durante el experimento, el microprocesador fue programado para hacer un montón de cálculos y luego verificar su propio trabajo. Hizo esto continuamente en incrementos de 45 minutos, seguidos de 15 minutos de espera, durante meses con la unidad de cianobacterias como única fuente de energía.
Los científicos Chris Howe (izquierda) y Paolo Bombelli (derecha) sostienen su unidad de energía basada en algas y un frasco con una solución de cianobacterias. Foto: University of Cambridge
Los investigadores ofrecieron dos hipótesis sobre cómo su sistema creó corriente. En el llamado modelo “electroquímico”, los microbios simplemente produjeron las condiciones adecuadas para que el ánodo de aluminio se oxidara o liberara electrones, que luego crean una salida eléctrica. En el modelo “bioelectroquímico”, las cianobacterias mismas generaron electrones que se transfirieron a través de las membranas bacterianas al ánodo de aluminio, generando una corriente. Dado que el ánodo de aluminio no pareció degradarse mucho con el tiempo, los científicos creen que la última explicación es más probable que la primera.
A pesar de que las algas dependen de una fuente de luz para alimentarse, el biosistema continuó produciendo suficiente energía para hacer funcionar el microprocesador en la oscuridad. Los científicos atribuyeron este fenómeno a las sobras. Cuando había luz, las cianobacterias cocinaban una sobreabundancia de alimentos, y cuando oscurecía, los microorganismos seguían comiendo los sobrantes.
La computadora, un microprocesador Arm Cortex-M0+, extrajo un promedio de 1,05 microvatios y una corriente eléctrica de 1,4 microamperios, con un voltaje de 0,72 V del cianocubo durante el transcurso del experimento. En comparación, una batería AA estándar comienza su vida útil con 1,5 V, y disminuye con el uso.
Aunque los resultados del experimento son prometedores, es importante tener en cuenta que el procesador de la computadora probada usa muy poca energía y solo requiere 0,3 microvatios para funcionar. En contexto, incluso una bombilla LED de bajo consumo utiliza alrededor de 10 vatios. Se necesita más investigación para saber exactamente cuánto podría escalar el diminuto dispositivo del tamaño de una batería AA, dijo Howe a New Scientist. “Poner uno en tu tejado no proporcionará el suministro de energía para tu casa por ahora”.
No es una produccion propia, la fuente es Gizmodo (.com)
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