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Investigadores del Virginia Tech descubren una descarga real en la alimentación de pilas de combustible con aguas residuales

Los rayos solares han acaparado históricamente el centro de atención cuando se habla de las fuentes de energía renovables. Sin embargo, dos investigadores del Virginia Tech han robado la atención del sol al descubrir una manera de maximizar la cantidad de electricidad que puede generarse a partir de las aguas residuales que descargamos en el inodoro.

Xueyang Feng y Jason rastrearon las bacterias, lo que les llevó a descubrir que la relación de trabajo entre dos sustratos específicos produce más energía que cualquiera por separado. Este trabajo ayudará a resolver el misterio de cómo las bacterias electroquímicamente activas crean energía. Podría ayudar en el desarrollo del nuevo sistema de tratamiento conocido como pila de combustible microbiana.

El descubrimiento es importante porque no todos los compuestos orgánicos realizan el mismo trabajo de la misma manera. Algunos trabajan porque son alimento para las bacterias generadoras de electricidad, mientras que otros son buenos para conducir energía.

Mientras que un sustrato conocido como lactato fue metabolizado principalmente por sus bacterias anfitrionas para apoyar el crecimiento celular, otro sustrato conocido como formiato se oxidó para liberar electrones para una mayor generación de electricidad.

El equipo descubrió que cuando se combinan estos dos sustratos, la producción de energía es mucho mayor que cuando están trabajando por separado. Los compuestos orgánicos trabajan en conjunto con los receptores en las pilas de combustible, y mientras la investigación que utiliza pilas de combustible microbianas no es algo nuevo, la clase de compuestos orgánicos que Feng y He utilizaron fue novedosa en la generación de electricidad, ya que fueron capaces de medir la naturaleza simbiótica de dos compuestos orgánicos particulares.

La metodología exclusiva que les permitía rastrear las rutas metabólicas de las diferentes cepas de bacterias, denominada vía de análisis del carbono 13, ha sido la primera vez que se ha utilizado en este tipo de proceso de etiquetado de isótopos para medir el metabolismo en los microbios, según los investigadores. El análisis funciona creando un isótopo no radiactivo en un grupo de carbono que es visible a través de una espectrometría de masas.

Las plantas de tratamiento son ahora capaces de atrapar el metano de los sólidos de las aguas residuales permitiendo a ciudades como Grand Junction, Colorado, generar energía. La instalación coge 8 millones de galones de aguas residuales y es la primera ciudad de los EE.UU. en alimentar su flota de vehículos con energía producida a partir de los desechos humanos.