Technion inventa celda eléctrica a base de espinaca

RUTH SHUSTER
¿Una solución para Marte? La celda ‘Realmente verde’ absorbe agua y luz del sol, y produce espinacas que se podrían comer, o utilizar como fertilizante.

SILVIA SCHNESSEL PARA AGENCIA DE NOTICIAS ENLACE JUDÍO MÉXICO – El petróleo es claramente el diablo y el hidrógeno es, evidentemente, el combustible del futuro. Ahora los investigadores israelíes han desarrollado una celda de energía “muy verde” que produce electricidad e hidrógeno, usando nada más que espinaca, agua y luz solar.

“Utilizamos espinacas, pero se puede usar cualquier hoja”, dice el profesor Noam Adir del equipo interdisciplinario del Technion que diseñó el avance de la celda bio-foto-electroquímica.

¿Por qué entonces utilizar un ingrediente popular de ensaladas en lugar de hortensias o hojas de pino o alguna otra planta que no se cultiva?

Por comodidad, explica Adir. Históricamente, los botánicos investigaron la fotosíntesis utilizando espinacas porque mientras todas las plantas generan azúcar del agua y la luz solar, la espinaca lo hace especialmente bien. Se puede pasar por el supermercado y obtenerla. Además, la espinaca se conserva bien después de la compra, lo que significa que sus componentes activos permanecen activos.

La celda de la espinaca probablemente no impida que se apaguen las luces de Las Vegas pero podría ser perfecta para aldeas remotas aquí en la Tierra con necesidades energéticas modestas – o en colonias en Marte, dice el profesor Noam Adir. Esta maquinita de energía limpia y verde no emite contaminantes, solamente suspensión de membrana de espinacas, que los valientes podrían comer, los remilgados podrían utilizar para fertilizar los jardines en los cráteres de Marte o donde sea, y los indiferentes podrían verter en el fregadero.

Un regalo para el mundo

A la pregunta si existen aplicaciones prácticas en el mundo real, Adir explica que hay un problema con los derechos de propiedad intelectual: “No se puede patentar la espinaca”.

Hace seis años, hicieron un trabajo similar con bacterias mutantes para obtener electricidad, dijo Adir, y pudieron patentar el concepto gracias a la mutación. Ahora meten las espinacas en una licuadora durante 20 segundos para hacer un “batido” de membrana de espinacas, que colocan por los electrodos en la celda.

Dado que la espinaca no es patentable, por ahora la celda permanece académica. “Estamos en la etapa de investigación de su viabilidad, si pudiera ser de interés aplicativo para alguien”, dice el profesor. “Las patentes solamente son buenas si se pueden proteger”, añade, señalando que cualquiera puede pasar por la tienda de comestibles y comprar espinaca, y los otros componentes de las células no son nada especial. Básicamente, los científicos continuaron el trabajo, financiado principalmente por el gobierno israelí, pero también con subvenciones de las autoridades federales de Estados Unidos y Alemania, porque es importante. En lugar de operar en modo oculto, como se hace con las ideas patentables, lo publicaron. “Lo hicimos porque pensamos que es importante”, resume Adir: “No lo escondemos. Se lo contamos al mundo”.

Efectivamente: los últimos resultados se presentan en “Celdas híbridas bio-foto-electroquímicas para la división solar del agua”, publicado este mes en la prestigiosa revista Nature. El estudio fue realizado por los estudiantes de doctorado Roy I. Pinhassi, Dan Kallmann y Gadiel Saper, bajo la dirección de Adir de la Facultad de Química Schulich, el profesor Gadi Schuster de la Facultad de Biología y el Prof. Avner Rothschild de la Facultad de Ciencia de los Materiales e Ingeniería.

“Hemos demostrado que la energía puede hacerse muy verde con material a costo insignificante, sin contaminantes sintéticos, sin elementos costosos, poco comunes o tóxicos”, dice Adir.

Con el fin de aprovechar la fotosíntesis por las membranas de espinaca para hacer electricidad, los investigadores añadieron un compuesto no tóxico a base de hierro a la solución en la celda. Este jugo de hierro transfiere electrones de las membranas al circuito eléctrico, conocido en inglés como crear una corriente. La corriente eléctrica se puede utilizar para formar gas de hidrógeno añadiendo energía eléctrica de una pequeña célula fotovoltaica que absorbe el exceso de luz. Esta permite que la energía solar se convierta en energía química que se almacena como gas de hidrógeno formado dentro de la celda BPEC. Esta energía se puede convertir cuando sea necesario en calor y electricidad quemando el hidrógeno, de la misma manera que se utilizan los combustibles de hidrocarburos.

A diferencia de los combustibles derivados del petróleo, que emiten gases de efecto invernadero cuando se queman, el producto de la combustión de hidrógeno es agua limpia. La célula del Technion es un ciclo cerrado: comienza con agua y termina con agua y se puede utilizar para producir y almacenar gas de hidrógeno.

Alimentar la casa con el césped

La producción centralizada de energía en masa es más eficiente, pero crea dos problemas claves. La vasta distribución implica gran desperdicio de energía en la distribución y dos, no todo el mundo vive cerca del tendido eléctrico.

Aquí es donde podría llegar la celda: lugares remotos que no necesitan gran cantidad de energía. “No como nuestra sociedad que es muy intensiva en energía. A veces todo lo que uno necesita es suficiente para la luz y cargar el teléfono móvil. Mi sueño es levantarme por la mañana, cortar el césped, ponerlo en la máquina, volver por la tarde y tener suficiente energía para hacer funcionar la casa”, dice Adir.

Un tema que puede ser necesario resolver es la vida útil. Las membranas de la espinaca aguanieve mueren en 20 minutos, dice Adir. “Eliminamos las membranas viejas, introducimos nuevas y la máquina sigue funcionando. Estamos hablando de casi nada”.

Otro equipo que trabaja en ‘casi nada’ que podría salvar el planeta se encuentra en la Universidad de Tel Aviv, donde el Prof. Asistente Iftach Yacoby lidera la investigación sobre la ingeniería de algas microscópicas para producir hidrógeno limpiamente.

Pero volvamos a nuestra celda de espinacas. ¿Cuánto de este “casi nada” se necesita para alimentar una casa? “Cien microgramos del batido de membrana de espinacas da medio miliamperio por centímetro cuadrado de electricidad”, dice, y explica: “A Israel Electric Corporation es probable que no le impresione pero en Marte, donde hay que cultivar los alimentos y se necesita oxígeno y se necesita hidrógeno, esto lo hace todo y también se puede comer la papilla de la membrana. O utilizarla para fertilizar el suelo de Marte”.

Fuente: Haaretz – Traducción: Silvia Schnessel – © EnlaceJudíoMéxico