Científicos de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, hicieron un hallazgo que podría significar una nueva fuente de energía alternativa para los dispositivos electrónicos. Los investigadores Chris Howe y Paolo Bombelli lograron que una computadora se alimentara de electricidad generada por un recipiente con algas marinas durante seis meses.
El descubrimiento parte de un experimento realizado entre febrero y agosto del 2020, durante la pandemia de Covid-19, explican los autores en el estudio publicado por la revista especializada Energy & Environmental Science.
Los científicos sellaron una colonia de cianobacterias fotosintéticas, conocidas como algas verdeazuladas, en una caja de metal del tamaño de una pila AA. Luego, colocaron el sistema informático en la ventana de la casa Bombelli, donde las algas hicieron fotosíntesis y generaron suficiente corriente eléctrica para hacer funcionar un chip ARM Cortex-M0+.
En la investigación se explica que el funcionamiento de esta caja de algas se basa en el modelo bioelectroquímico. Es decir, que las cianobacterias generaron electrones que se transfirieron a través de las membranas bacterianas al ánodo de aluminio, lo que generó electricidad.
El estudio detalla que el microprocesador fue programado para hacer cálculos y verificarlos continuamente en ciclos de 45 minutos, seguidos de 15 minutos de espera. Todo esto para simular una carga de trabajo computacional durante seis meses.
En ese lapso, el dispositivo estuvo funcionando sin interrupciones y tuvo como única fuente de energía el recipiente con algas. Aunque desde entonces se ha desconectado el microprocesador, el dispositivo de cianobacterias continúa produciendo corriente.
Por si fuera poco, aunque las algas dependen de una fuente de luz para alimentarse, este biosistema siguió produciendo suficiente energía para hacer funcionar el microprocesador aún en la oscuridad.
Los autores atribuyen el fenómeno a las sobras de alimentos: las cianobacterias generaban una sobreabundancia cuando había luz, y seguían comiendo los sobrantes cuando oscurecía.
“Todavía está funcionando y espero que funcione durante mucho tiempo. Dadas las condiciones adecuadas de luz, temperatura y agua, no puedo predecir cuándo se detendrá”, dijo Bombelli para Gizmodo.
El trabajo fue una colaboración entre la Universidad de Cambridge y Arm, una empresa que diseña microprocesadores, explica el medio especializado Eureka Alert. De hecho, Arm Research desarrolló el chip de prueba ultraeficiente Arm Cortex M0+, construyó la placa y configuró la interfaz de nube de recopilación de datos presentada en los experimentos.
Dicho microprocesador se usa ampliamente en los dispositivos basados en el internet de las cosas. Es decir, en la creciente red de equipos electrónicos que usan una pequeña cantidad de energía para recopilar, procesar y compartir entre sí datos en tiempo real a través de la web, como los smartwatch o las bocinas inteligentes.
Por ello, los investigadores confían en que los cubos con algas puedan ser una fuente de energía alternativa a las baterías. Con esto, potencialmente se podría prescindir de materiales como el litio y tierras raras, tan escasos y cotizados últimamente.
También podrían servir para proveer de energía a millones de pequeños dispositivos, desde computadoras hasta teléfonos y relojes inteligentes. Además, podría brindar electricidad a los habitante de zonas rurales o en lugares de bajos recursos, afirmó Howe en declaraciones recogidas por New Scientist.
Si bien los resultados del experimento son prometedores, los autores subrayaron que “se necesita más investigación para saber exactamente cuánto podría escalar el diminuto dispositivo del tamaño de una batería AA”.
Por ahora, dicen, el procesador de la computadora probada usa muy poca energía, así que “poner uno en su techo no proporcionará el suministro de energía para su casa en esta etapa”.
