27/02/2013 - Primera pila termoeléctrica microbiana. Transformación del calor metabólico en electricidad

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Investigadores del Instituto Cavanilles de la Universitat de València han creado la primera pila termoeléctrica microbiana, (Microbial Thermoelectric Cell o MTC), un dispositivo capaz de transformar el calor metabólico que desprenden los microrganismos en una corriente eléctrica.

Este desarrollo, que acaba de ser publicado en la revista PLOSONE, forma parte de la investigación bioenergética realizada en este instituto del Parque Científico por el grupo de Biotecnología y Biología Sintética liderado por Manuel Porcar. El sistema tiene aplicaciones en el sector biotecnológico.

Esta idea nace de una pregunta: ¿se podría transformar el calor de los cultivos microbianos en electricidad? Para contestarla, el equipo ha puesto a punto un sistema basado en el efecto Seebeck o efecto termoeléctrico, el cual establece que una placa compuesta por dos metales diferentes en cada cara, cuando es sometida a una diferencia de temperatura, genera una diferencia de potencial. El sistema MTC utiliza a tal efecto la forma de un dispositivo que conecta térmicamente (con una barra de cocer) un cultivo de levadura a una placa termogeneradora, cuya cara fría está conectada a un radiador que disipa el calor. Así, el calor que generan las levaduras mientras crecen crea un gradiente térmico en la placa que tiene como consecuencia la generación de una corriente eléctrica.

Aun cuando hasta ahora y con pequeños volúmenes de cultivo no se ha pasado de unos pocos voltios, los investigadores de la Universitat de València están trabajando en mejorar el rendimiento del sistema, con cultivos microbianos fuertemente exotérmicos y poniendo a punto sistemas ad hoc para la producción de electricidad a partir de un medio tanto líquido como sólido. La producción de electricidad a partir de microorganismos es un fenómeno bien conocido, pero que se realizaba hasta ahora mediante las denominadas Microbial Fuel Cell (pilas de combustible microbiano), en las cuales se produce una transferencia de electrones de la materia orgánica a un ánodo. El MTC, sin embargo, se basa en un efecto totalmente diferente, el mencionado efecto termoeléctrico, de forma que supone un hito y un primer paso hacia el aprovechamiento energético de los calor que desprenden los microorganismos.

Entre las aplicaciones del sistema, hay que destacar la producción de electricidad en empresas biotecnológicas, en fermentaciones alcohólicas o en biorremediación y compostaje. Finalmente, hace falta destacar la capacidad del nuevo sistema para - además de producir electricidad- regular la temperatura de los cultivos, manteniéndolos en un rango térmico idóneo; de forma que se consigue, a la vez, producción eléctrica y ahorro energético en forma de refrigeración.

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Referencia: Raúl Rodríguez-Barreiro, Christian Abendroth, Cristina Vilanova, Andrés Moya and Manuel Porcar. "Towards a Microbial Thermoelectric Cell". PLOS ONE, in press.

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http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0056358

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