Pilas de combustible alimentadas por residuos de fruta: de la ciencia ficción a la realidad

Cuando el Doc Brown alimentaba su DeLorean con restos de comida como combustible en la película de Regreso al futuro, parecía algo descabellado, mera ciencia ficción. Pues ahora, la ciencia está superando esa ficción, ya que investigadores de la Universidad de la Columbia Británica (UBCO), en el campus de Okanagan, estudian la posibilidad de utilizar residuos de fruta —tanto sólidos como lixiviados— para alimentar pilas de combustible.

Aunque la energía extraída de los restos de comida aún palidece en comparación con la solar o la eólica, los investigadores se esfuerzan por depurar y mejorar la producción energética de los alimentos desechados, sobre todo los residuos de fruta.

Según el Gobierno de la Columbia Británica, los residuos orgánicos representan el 40% del material de los vertederos provinciales. En particular, los residuos alimentarios son un problema creciente en las zonas urbanas de todo el mundo. De ahí, en parte, el impulso para aprovechar estos residuos y convertirlos en energía, explica la Dra. Hirra Zafar, investigadora de la UBCO.

La Dra. Zafar, que investiga en la Facultad de Ingeniería, afirma que las pilas de combustible microbianas convierten los residuos de frutas en energía eléctrica mediante un compartimento anaeróbico anódico. En este compartimento, los microbios anaerobios —aquellos que pueden sobrevivir sin oxígeno— utilizan la materia orgánica para convertirla en energía.

Producción de voltaje

Los microbios electroactivos consumen la materia orgánica en el compartimento anódico y liberan electrones y protones. Los electrones se combinan con protones y oxígeno en el cátodo para producir agua, generando bioelectricidad en el proceso.

Según el Dr. Zafar, los distintos tipos de fruta dan resultados diferentes cuando se procesan en una pila de combustible microbiana, principalmente debido a sus características bioquímicas individuales.

"Los carbohidratos se degradan primero en azúcares solubles y moléculas más pequeñas, como el acetato, que luego consumen las bacterias electroactivas para producir electricidad en el proceso de electrogénesis", explica.

Así, el equipo de la Dra. Zafar trabaja para aumentar la eficacia de la bioconversión de la fruta, lo que esperan que se traduzca en una mayor producción de voltaje.

A diferencia del planteamiento ficticio de Regreso al futuro, en el que Doc Brown tira las cáscaras al azar, los investigadores descubrieron que el proceso funcionaba con mayor eficacia y mejor rendimiento cuando los residuos alimentarios se separaban y se trituraban en pequeñas partículas antes de procesarlos.

Aunque sigue habiendo problemas para convertir los residuos alimentarios en bioenergía a escala comercial, la Dra. Zafar afirma que este estudio refuerza las grandes posibilidades de las pilas de combustible microbianas. Y convertir los residuos en energía verde y renovable sirve a un doble propósito medioambiental.

"Las pilas de combustible microbianas están realmente en su fase de desarrollo y tienen mucho potencial", añade. "En este momento, la tensión sigue siendo baja, pero me entusiasma investigar cómo mejorar su potencia y aplicar estas prácticas a escala comercial".