Bacterias generadoras de electricidad a partir del aire: la solución limpia al problema energético

Estas bacterias del suelo pueden generar electricidad simplemente con aire.

Estas bacterias son capaces de generar una corriente eléctrica con una cantidad mínima de hidrógeno, como la que hay en el aire.

Por eso, se está estudiando cómo lo hacen para obtener electricidad de una forma limpia.

Está claro que hay que buscar nuevas formas de obtener energía, que permitan descartar de una vez por todas los combustibles fósiles.

Pero no es sencillo.

Cada vez se están obteniendo más dispositivos alimentados por electricidad, como los carros eléctricos, pero obtener esa electricidad también supone unas emisiones de carbono que se deben reducir lo máximo posible.

Durante años se ha estudiado la opción de utilizar el hidrógeno, pero había muchas lagunas que, ahora, podrían solucionarse gracias a unas bacterias que pueden obtener electricidad directamente del aire.

Lo que hacen es emplear precisamente el hidrógeno del aire.

Este no se encuentra en una proporción tan elevada como la de otros gases, como el oxígeno.

No obstante, son tan sensibles que les basta para obtener energía.

Por eso, un equipo de científicos de la Universidad de Monash ha estado estudiando algunas de estas bacterias.

Su objetivo era desentrañar los mecanismos que emplean para producir una corriente eléctrica a partir del hidrógeno del aire.

Y lo han conseguido.

Lo hacen gracias a una enzima, llamada Huc, que puede aislarse y usarse para obtener corrientes capaces de alimentar diversos dispositivos eléctricos.

La investigación está en una fase muy temprana, pero ya se muestra muy prometedora.

Algunas bacterias del suelo son capaces de obtener energía del aire cuando no tienen otros recursos.

Es decir, en épocas de escasez en las que no tienen otras fuentes de energía, pueden aprovechar el hidrógeno que se encuentra en pequeñas cantidades del aire.

El procedimiento es sencillo.

La molécula de hidrógeno está compuesta por dos protones.

Es decir, átomos cargados positivamente.

Ambos se unen entre sí por un enlace formado por dos electrones, cuya carga es negativa.

Si ese enlace se rompe, los electrones pasan a algo conocido como cadena transportadora de electrones, que es empleada por las bacterias para la obtención energía.

Pero, si lo pensamos bien, lo que se está generando es en realidad una corriente eléctrica.

Por eso, los autores de este estudio supusieron que sería interesante reproducir lo que ocurre en el interior de estas bacterias.

Así, al final de su propia cadena transportadora de electrones se podría poner un dispositivo eléctrico que sería alimentado con la corriente resultante.

Pero primero era necesario saber cómo rompen esas moléculas, así que optaron por analizar el genoma de una de esas bacterias de tierra: Mycobacterium smegmatis.

Tras analizar el genoma bacteriano, estos científicos vieron que, para romper las moléculas de hidrógeno, se emplea una enzima llamada hidrogenasa.

Las enzimas son proteínas que se emplean como herramientas para acelerar y desempeñar adecuadamente determinadas reacciones.

En este caso, la hidrogenasa, también llamada Huc, rompe el enlace que une los dos protones del hidrógeno y libera los electrones que generarán la corriente.

Por eso, el siguiente paso de estos científicos fue buscar la forma de aislar Huc, de modo que se pueda utilizar sin necesidad de tener las bacterias disponibles.

Fue necesario modificar genéticamente las bacterias para aislar la enzima, pero finalmente lo consiguieron.

Esta tenía una alta calidad y además era muy estable, pues podía mantener su actividad desde -80 °C hasta 80 °C. Un rango más que amplio.

Solo quedaba comprobar si la enzima, fuera de las bacterias, también podía aprovechar cantidades reducidas de hidrógeno. Y así fue.

De hecho, era capaz de aprovechar niveles de hidrógeno tan reducidos que no podían medirse con un aparato muy sensible, llamado cromatógrafo de gases.

De momento esto ha sido una toma de contacto con la enzima.

Aún hay muchos desafíos técnicos antes de poder obtener electricidad con ella, pero el camino parece ser bueno.

Si Huc genera una corriente eléctrica al entrar en contacto con cantidades mínimas de hidrógeno, puede tener otra aplicación más allá de la obtención de energía.

Concretamente, se puede usar para detectar fugas de gas.

No obstante, ellos también insisten en que todo esto debe ir paso a paso.

De momento, tenemos otra herramienta para intentar aprovechar el hidrógeno.

Quizás ahí esté la clave para obtener esa electricidad más limpia que tanto tiempo llevamos buscando.

Fuente: Nature