Los científicos impulsaron una computadora básica solo con algas durante más de 6 meses

En una espantosa visión de un futuro aislado del sol, la máquina se sobrecarga en el Matriz La serie de películas recurrió a los cuerpos humanos dormidos como fuentes de electricidad. Si hubieran tenido luz solar, las algas sin duda habrían sido la mejor opción.

Ingenieros de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido hicieron funcionar un microprocesador durante más de seis meses usando nada más que corriente generada por una especie común de cianobacteria. El método está destinado a proporcionar energía a grandes enjambres de dispositivos electrónicos.

“El crecimiento del Internet de las cosas necesita una cantidad cada vez mayor de energía, y creemos que esta deberá provenir de sistemas que puedan generar energía, en lugar de simplemente almacenarla como baterías”, dice Christopher Howe, bioquímico y (suponemos) mecánico. no humano.

A diferencia del lado de Internet que usamos para twittear y compartir clips de TikTok, el Internet de las cosas conecta cosas menos obstinadas como lavadoras, cafeteras, vehículos y sensores ambientales de forma remota.

En algunos casos, estos dispositivos funcionan lejos de una red eléctrica. A menudo, están tan separados, o en lugares tan inconvenientes, que no hay una manera fácil de insertar una batería nueva cuando se agotan, o reparar su fuente de alimentación si se degrada o se rompe.

Para la tecnología que funciona con un simple parpadeo de corriente, la solución es simplemente absorber energía del entorno, capturando el movimiento, el carbono, la luz o incluso el calor residual y usándolo para emitir voltaje.

Las celdas fotovoltaicas (energía solar) son una solución obvia en el mundo actual, dado el rápido progreso que se ha hecho en los últimos años para extraer más energía de cada rayo de luz solar.

Sin embargo, si desea energía durante la noche, deberá agregar una batería a su dispositivo, lo que no solo agrega volumen, sino que requiere una mezcla de sustancias potencialmente costosas e incluso tóxicas.

La creación de una fuente de energía “viva” que convierte los materiales del medio ambiente, como el metano, da como resultado una batería eléctrica más ecológica y sencilla que no se desvanece cuando se pone el sol. Por otro lado, se quedarán sin jugo en el momento en que se agote su suministro de alimentos.

Las algas podrían ser la solución que ofrece una opción intermedia, actuando como una célula solar y una batería viva para proporcionar corriente confiable sin necesidad de suplementos de nutrientes. Ya exploradas como fuente de energía para operaciones más grandes, las algas también podrían proporcionar energía a innumerables dispositivos pequeños.

“Nuestro aparato fotosintético no se descarga como una batería, porque utiliza continuamente la luz como fuente de energía”, explica Howe.

Su sistema biofotovoltaico utiliza lana de aluminio como ánodo, principalmente porque es relativamente fácil de reciclar y menos problemático para el medio ambiente en comparación con muchas otras opciones. También permitió al equipo estudiar cómo los sistemas vivos interactúan con las baterías de aluminio y aire que generan energía.

La parte “bio” de la célula era una cepa de cianobacterias de agua dulce llamada sinecoquisteseleccionado por su ubicuidad y el hecho de que ha sido tan ampliamente estudiado.

En perfectas condiciones de laboratorio, una versión de la celda del tamaño de una batería AA logró producir poco más de cuatro microvatios por centímetro cuadrado. Incluso cuando las luces estaban apagadas, las algas continuaron descomponiendo las reservas de alimentos para generar una corriente más pequeña pero aún apreciable.

Puede que no parezca mucho, pero cuando solo necesita un poco de energía para funcionar, la energía de las algas puede ser la solución perfecta.

A un procesador programable de 32 bits con conjunto de instrucciones reducido que se usa comúnmente en microcontroladores se le dio un conjunto de masticaciones para una sesión de 45 minutos, seguida de un descanso de 15 minutos.

Dejado a la luz ambiental del laboratorio, el procesador realizó esta misma tarea durante más de seis meses, lo que demuestra que las baterías simples basadas en algas son más que capaces de hacer funcionar computadoras rudimentarias.

“Quedamos impresionados con la fluidez con la que funcionó el sistema durante un largo período; pensamos que podría detenerse después de algunas semanas, pero siguió funcionando”, dice el bioquímico Paolo Bombelli.

Dada la velocidad a la que encontramos nuevas formas de integrar la electrónica en los objetos cotidianos, está claro que no podemos seguir fabricando baterías de iones de litio para alimentarlos a todos.

Y, francamente, usar cuerpos humanos dormidos para alimentar grandes enjambres de computadoras es simplemente una exageración. Correcto, ¿las máquinas?

Esta investigación fue publicada en Ciencias Energéticas y Ambientales.

Leave a Comment