¿Hay alternativas a las baterías alcalinas, de ion-litio, níquel-cadmio y otros materiales que utilizamos habitualmente? ¿Podría funcionar un ordenador mediante fotosíntesis? En la revista científica Energy & Enviromental Science se publicó hace tiempo un artículo titulado ‘La alimentación de un microprocesador mediante fotosíntesis‘ acerca de una idea poco habitual: cómo utilizar microorganismos para generar la energía suficiente con la que alimentar un microprocesador, en concreto unas algas denominadas Synechocystis. Estos sistemas que combinan los procesos naturales de algunos seres vivos, como las plantas y algas, con la electrónica común no sólo son tremendamente ingeniosos, sino especialmente interesantes de cara a un futuro en el que cada vez se necesitan más dispositivos autoalimentados en todas partes.
Algas que realizan la fotosíntesis en la luz y en la oscuridad
Como es comprensible, esta combinación de biología y tecnología todavía está en sus primeras fases, pero ya ha logrado uno de los objetivos: alimentar un microprocesador con tan solo la luz ambiente durante seis meses. La Synechocystis es un tipo de cianobacterias de agua capaz de crecer tanto en la oscuridad como con luz, momento en el que realiza la fotosíntesis oxigénica, produciendo energía.
Aunque la energía que se genera es poca, es suficiente como para atravesar unos electrodos de aluminio y generar electricidad. Además de esto, las algas no necesitan alimento porque lo «crean» cuando realizan la fotosíntesis, que puede producirse tanto a plena luz como en la oscuridad, debido a lo especiales que son estas algas.
Este sistema de «algas generadoras de electricidad» tiene el tamaño de una pila AA convencional y tan solo necesita la luz ambiente en un ciclo de día-noche convencional y un poco de agua. Está fabricado con materiales comunes y baratos, la mayoría procedentes del reciclaje. Una de sus ventajas más importantes es que no se agota como las pilas tradicionales, sino que tiene un ciclo de carga y descarga continuo en función de la luz que recibe.
Aplicaciones en la Internet de las Cosas (IoT)
Por su tamaño y forma de funcionar estos pequeños sistemas energéticos son ideales para la Internet de las Cosas (IoT) donde se manejan cientos o miles de dispositivos de forma inalámbrica en lugares remotos, donde puede ser difícil alimentarlos energéticamente de otras formas. Si el sistema se comporta como una batería y es completamente autónomo, mejor que mejor. Simplemente bastaría añadir esta «unidad energética» a cada uno de los dispositivos y se comportarían de forma autónoma hubiera luz o no.
Los microprocesadores utilizados en la IoT tienen además requerimientos energéticos muy bajos, del orden de μW (microvatios) o mW (milivatios). En las pruebas se utilizó un Cortex M0+ de ARM, un procesador típico de este tipo de instalaciones y se procuró que las condiciones de luz, temperatura y humedad fueran las normales mientras funcionaba de forma continua.
La prueba se consideró un éxito superados los seis meses, que es cuando se envió el trabajo a las revistas científicas, pero actualmente lleva un año en funcionamiento. Por lo que se ve los investigadores encabezados por Paolo Bombelli de la Universidad de Cambridge no estaban seguros de si las algas aguantarían más allá de unos pocos días o semanas, así que la prueba resultó mucho mejor de lo que esperaban. Actualmente el equipo trabaja en otras fórmulas para producir electricidad a partir de las plantas en lo que denominan Plant to Power (P2P).
Foto | Christopher Howe, Universidad de Cambridge.
