abril 13, 2022

Fuente de energía para el futuro: bacterias que generan electricidad a partir del metano

En los últimos años han estado en amplio estudio e investigación diferentes fuentes renovables de energía que permitan reemplazar a los combustibles fósiles, principal generador de energía eléctrica, que tienen la desventaja de ser un recurso no renovable y que generan un impacto importante en el ambiente sobre todo por los gases de efecto invernadero que emite tras su uso y que contribuyen al calentamiento global que hoy en día vivimos.

Muchas de los tipos ya conocidos de fuentes de energía renovable como la eólica, solar, geotérmica, entre otros, presentan ciertas desventajas como el alto costo de la infraestructura necesaria para cada una, el hecho de que son irregulares debido a que dependen de elementos naturales que no se pueden controlar y que la diversidad de estos recursos no está distribuida homogéneamente en el planeta. De tal forma que su implementación debe evaluarse ampliamente, ante estas situaciones ha surgido otro tipo potencial de energía renovable a través del uso de cierto tipo de bacterias.

Estos microorganismos son mejor conocidos por ser la causa de múltiples enfermedades que aquejan al ser humano, sin embargo, existe una amplia diversidad, muchas de las cuales no generan afecciones y se pueden utilizar para generar energía a partir de contaminantes en el ambiente, pero ¿Cómo sucede esto?

Al igual que todos los organismos vivos, las bacterias requieren de una fuente de alimento que les proporcione las moléculas necesarias para generar energía y esto a su vez les permita realizar sus procesos biológicos y mantenerse con vida. En el caso de nosotros, la mayor parte de la energía se obtiene a través del consumo de carbohidratos, por su parte, las bacterias pueden utilizar distintos sustratos para este fin, algunas de ellas ocupan el metano (CH4), un potente gas de efecto invernadero.


A este tipo de bacterias se les conoce como metanotróficas, las cuales son capaces de producir energía a través de la oxidación del metano, éstas a su vez tienen una particularidad de generar un proceso denominado “transferencia de electrones extracelular” que, a grandes rasgos, permite tomar el flujo de electrones que produce la bacteria y transferirlos a un electrodo (aceptor extracelular) en una celda especial para producir corriente eléctrica.

Un artículo publicado recientemente en Frontiers in Microbiology estudió el uso de un cultivo mixto que estaba principalmente compuesto por la bacteria Candidatus Methanoperedens para la obtención de energía a partir de la oxidación de metano en un sistema bioelectroquímico especializado.

Se demostró que el cultivo en el que predominaba la bacteria menciona fue capaz de producir corriente eléctrica a partir de una única fuente de metano en el sistema bioeléctrico y que este efecto fue causado específicamente por el microorganismo metanotrófico, Candidatus Methanoperedens.

Esto proporciona evidencia de que este tipo de bacterias, junto con el proceso de transferencia de electrones extracelular, es capaz de generar corriente eléctrica que potencialmente se puede utilizar como energía renovable para el uso humano; el reporte aquí descrito provee a su vez un modelo de estudio para seguir evaluando este tipo de aplicación, así como la eficiencia del proceso en investigaciones posteriores.

El reporte completo de este estudio se encuentra en: Frontiers in Microbiology

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Tomado de https://ensedeciencia.com/