Hace casi tres billones de años, tapetes oceánicos de cianobacterias, llamadas algas verde-azules, transformaron la atmósfera de la tierra al convertir dióxido de carbono en el oxígeno que los animales complejos respiramos. En su tiempo en el planeta, sobrevivieron cinco extinciones masivas sin nada mas que luz y agua. Y ahora, en un pequeño tanque en una ventana en Inglaterra, este pedazo de biotecnología de billones de años está prestando su experiencia a un, relativamente, aficionado.
El tanque, construido por científicos de Cambridge, es del tamaño de una batería AA y tiene cuatro ventanas de plástico colocadas en un simple marco de aluminio. Adentro, una colonia de algas toma luz solar y la convierte en comida via fotosíntesis. En el proceso, producen una pequeña corriente eléctrica, que encuentra su camino hacia los electrodos en el marco de aluminio. Para esto, los investigadores colocaron un chip de computadora de bajo poder programado para correr en ciclos -45 minutos encendido y 15 en suspensión- y dejaron este curioso aparato solo durante seis meses.
Para su sorpresa, trabajó continuamente y sin quejarse.
"Estábamos impresionados por lo consistentemente que trabajó el sistema en un periodo de tiempo largo, pensábamos que podría parar después de unas cuantas semanas pero continuó trabajando," dijo Paolo Bombelli, un bioquímico de Cambridge y el primer autor de un artículo sobre el trabajo.
En adición a ser una fuente de poder simple construida por partes y materiales ya disponibles, el sistema corre día y noche (en contraste con la energía solar). Las algas, creé el equipo, sobreproducen comida durante el día, así que continúa masticando felizmente, y produciendo electricidad, durante la noche. Aunque el artículo muestra sus descubrimientos de solo el periodo de los primeros seis meses, la computadora alimentada por algas ha estado corriendo continuamente por un año (y contando).
Es un truco bastante hábil, pero requiere algo de escala. El sistema produce una pequeña cantidad de corriente. El chip, un Arm Cortex M0+ usado comúnmente en aplicaciones de Internet de las Cosas, consume solo 0.3 microwatts por hora para realizar cálculos muy básicos. Como The Verge hace notar, su la laptop promedio usa alrededor de 100 watts por hora, se necesitarían millones de estos cosechadores de energía de algas solo para revisar el correo electrónico o estar presente en una reunión de Zoom.
Pero los investigadores no están enfocándose en laptops. En su lugar, ellos creen que las futuras iteraciones encontrarán su logar de aplicación alimentando los billones o trillones de sensores simples y chips que conforman el Internet de las Cosas. Estos podrían tomar medidas de condiciones locales en locaciones remotas, por ejemplo, o podrían recargar un dispositivo pequeño.
"[El escalamiento] no es tan directo. Así que poner uno en el techo no va a proveer energía para la casa en esta etapa," dijo a New Scientist el autor senior Christopher Howe. "Hay un poco más que hacer en el frente. Pero [podría funcional] en áreas rurales de países de bajos y medianos ingresos, por ejemplo, en aplicaciones donde una pequeña cantidad de energía podría ser útil, como sensores ambientales o cargar un teléfono móvil."
Pero hay espacio para mejoras. Hay miles de especies de cianobacterias, y el equipo ha encontrado que algunas producen mas corriente que otras. También, en investigaciones previas, el equipo modificó genéticamente cianobacterias para producir electricidad más eficientemente.
Otros beneficios son inmediatamente aparentes. Los necesitados de materiales que sean reciclables, baratos, y escalables. Mientras que las baterias y celdas solares generan contaminación al ser producidas y requieren materiales que no siempre están disponibles -como litio y elementos de tierras raras- aluminio, plástico, algas y agua son más fáciles de conseguir con menos problemas. El equipo incluso ha probado un modelo del sistema reutilizando botellas de plástico comunes.
La esperanza es que es este tipo de sistema podría ser replicado cientos de miles de veces para alimentar dispositivos y, potencialmente, ser viables económicamente en cinco años. Si eso prueba ser cierto aún está por verse, pero parece que necesitaremos formas alternativas de energía en cualquier caso. El equipo estima que correr trillones de dispositivos con baterias de iones de litios requeriría el triple de litio producido cada año. Y como Stewart Brand recientemente dijo al New York Times, el progreso es acerca de "agregar opciones."
En cualquier caso, ¿no sería justo si el organismo que nos dió el aire que respiramos termina, entre otras cosas, ayudándonos a medir y mantenerlo limpio también?
Fuentes
singularityhub.com
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