La investigación sobre biobaterías alimentadas por bacterias está siendo reformulada para crear plantas artificiales que se nutran de dióxido de carbono, emitir oxígeno e incluso generar algo de energía.
En promedio, los estadounidenses pasan alrededor del 90% de su tiempo en espacios interiores, y el aire que respiramos en el trabajo, la escuela o el hogar afecta nuestra salud y bienestar general. Sin embargo, la mayoría de los sistemas de purificación de aire son caros y requieren una limpieza frecuente o el reemplazo de filtros para funcionar a niveles óptimos.
El profesor Seokheun "Sean" Choi de la Universidad de Binghamton, Universidad Estatal de Nueva York, y la estudiante de doctorado Maryam Rezaie están desarrollando plantas artificiales que utilizan la luz interior para impulsar la fotosíntesis, logrando una reducción del 90% en los niveles de dióxido de carbono, superando con creces la reducción del 10% observada con las plantas naturales.
Los resultados se describen en un artículo publicado recientemente en la revista Advanced Sustainable Systems.
"Especialmente después de pasar por la COVID-19, sabemos la importancia de la calidad del aire interior", dijo en un comunicado Choi, miembro de la facultad del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática del Colegio de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Thomas J. Watson.
"Muchas fuentes pueden generar materiales muy tóxicos, como materiales de construcción y alfombras. Exhalamos e inhalamos, y eso aumenta los niveles de dióxido de carbono. Además, existen riesgos por cocinar y la infiltración desde el exterior".
Utilizando cinco células solares biológicas y sus bacterias fotosintéticas, Choi y Rezaie crearon una hoja artificial "por diversión", y luego se dieron cuenta de que el concepto tiene implicaciones más amplias.
Construyeron la primera planta con cinco hojas, luego probaron sus tasas de captura de dióxido de carbono y su capacidad de generación de oxígeno.
Aunque la generación de energía de alrededor de 140 microvatios es un beneficio secundario, Choi espera mejorar la tecnología para lograr una salida mínima de más de 1 milivatio.
También quiere integrar un sistema de almacenamiento de energía, como baterías de iones de litio o supercondensadores.
"Quiero poder utilizar esta electricidad para cargar un teléfono móvil o para otros usos prácticos", dijo.
Otras mejoras podrían incluir el uso de múltiples especies de bacterias para garantizar la viabilidad a largo plazo y el desarrollo de formas de minimizar el mantenimiento, como sistemas de suministro de agua y nutrientes.
"Con algunos ajustes, estas plantas artificiales podrían formar parte de todos los hogares", dijo Choi. "Los beneficios de esta idea son fáciles de ver".
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