Un equipo de investigadores ha desarrollado un híbrido de una célula de combustible y un condensador de forma biocatalítica. Con la ayuda de los procesos enzimáticos, lo que se conoce como un biosupercapacitor, es posible que genere y almacene la energía de manera eficiente. El truco: las enzimas están incrustadas en un gel de polímero estable, que puede almacenar una gran cantidad de energía. Los científicos de la Universidad del Ruhr en Bochum, Alemania, y la Universidad sueca de Malmö describen su desarrollo en la revista Angewandte Chemie.
La generación de energía y el ahorro con la menor pérdida posible es uno de los principales retos para la sociedad de hoy. La producción y el almacenamiento de energía por lo general se llevan a cabo en diferentes sistemas - lo que es ineficiente. Por eso es diferente en el nuevo biosupercapacitor, porque combina ambos procesos.
"Una tecnología de este tipo podría, por ejemplo, ser interesante para los dispositivos miniaturizados, que deberían incluso abastecerse de energía de forma inalámbrica. Esto es particularmente importante para los sensores miniaturizados implantables", dice el profesor Dr. Wolfgang Schuhmann del Instituto de Química Analítica Bochum.
Enzimas a ambos electrodos
Con la ayuda de una enzima, la glucosa biosupercapacitor se quema como combustible en un electrodo. En el otro electrodo, una enzima convierte el oxígeno en agua. Ambas enzimas deben estar incrustadas en un gel conductor de electrones con el fin de establecer el contacto eléctrico a los electrodos. Por primera vez, el equipo utilizó el mismo gel, también llamado un polímero redox, para los electrodos.
Al cargar y almacenar la energía, este polímero redox en el electrodo emite electrones y por lo tanto está cargado positivamente. En el otro electrodo, que se necesita en los electrones y por tanto está cargado negativamente. "Durante el proceso de descarga, las cargas son iguales y fluye una corriente", explica Schuhmann.
Alta capacidad
De esta manera, el sistema demostró ser estable en las pruebas de los investigadores y puede servir como una fuente permanente de energía. Tiene un peso bajo y una alta capacidad, por lo que puede mantener una carga grande. "Vemos este trabajo como punto de partida para futuras estrategias en el desarrollo de nuevos, altamente funcionales y asequibles de fuentes eléctricas de la energía sobre la base bioelectrochemical", resumen los autores.
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