El almacenamiento se perfila como una de las grandes revoluciones para el desarrollo de las energías renovables en un futuro próximo. La intermitencia es una característica propia de este tipo de energías, y solventar ese pequeño obstáculo puede ser un peldaño esencial para seguir progresando en el camino hacia la transición energética.

Una de las conclusiones principales extraídas a lo largo de las conversaciones tenidas en Energyear Caribe 2022 es la necesidad y la importancia de seguir desarrollando la tecnología de baterías, y almacenamiento en general, para la consagración de las energías renovables como única alternativa para el consumo energético del futuro.

Por ello, es necesario seguir evolucionando en la forma en que se desarrollan estas baterías y las herramientas y materiales utilizados para su fabricación. Por ello, ya se está avanzando en tecnologías centradas en biobaterías, es decir, dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica capaces de liberarla a través de procesos metabólicos, llevados a cabo por bacterias o enzimas, que descomponen una materia prima como la glucosa y liberan protones y electrones. En el pasado ya hemos hablado de este tipo de enfoque y de los microorganismos que lo posibilitan

En el proceso de digestión del cuerpo humano, cuando las enzimas descomponen la glucosa, se liberan electrones y protones. Por lo tanto, al utilizar las enzimas para descomponer la glucosa, estas baterías obtendrán energía de la glucosa directamente. Así, estas baterías almacenarán la energía para el futuro. Esta idea es similar a la forma en que las plantas y los animales obtienen energía. Actualmente, hay dos tipos de biobaterías en desarrollo: las enzimáticas (utilizan enzimas para la descomposición de la materia prima) y las microbianas (utilizan bacterias para la generación energética).

Son cada vez más los estudios realizados que avanzan en este sentido. El profesor Seokheun Choi, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Thomas J. Watson de la Universidad de Binghamton, lleva años trabajando en las biobaterías para generar electricidad mediante la interacción bacteriana.

Biobaterías de larga duración

Este tipo de baterías tenían un principal problema, las baterías tenían una vida útil limitada a unas pocas horas. Eso podía ser útil en algunos escenarios, pero no para ningún tipo de seguimiento a largo plazo.

En un estudio publicado en el Journal of Power Sources, Choi y su equipo desarrollaron una biobatería “plug-and-play”, es decir, que dura semanas y puede apilarse para mejorar el voltaje y la corriente de salida. Las características “plug-and-play” permiten conectar las baterías entre sí para aumentar la energía. Es decir, las nuevas biobaterías desarrolladas utilizan las interacciones bacterianas para generar energía durante semanas.

Las baterías anteriores de Choi tenían dos bacterias que interactuaban para generar la energía necesaria, pero esta nueva iteración utiliza tres bacterias en cámaras verticales separadas. “Una bacteria fotosintética genera alimento orgánico que se utilizará como nutriente para las otras células bacterianas que están debajo. En la parte inferior está la bacteria productora de electricidad, y la del medio generará algunas sustancias químicas para mejorar la transferencia de electrones”, aseguraron desde el equipo de trabajo de la universidad.

Choi comparó estas nuevas biobaterías, que miden 3 centímetros por 3 centímetros cuadrados, con ladrillos de Lego que pueden combinarse y reconfigurarse de diversas maneras en función de la potencia eléctrica que necesite un sensor o dispositivo. Entre las mejoras que espera conseguir mediante nuevas investigaciones está la creación de un paquete que pueda flotar en el agua y realizar una autocuración para reparar automáticamente los daños sufridos en entornos adversos.

Todo pinta a que la batería va a ser la gran solución hacia la que se encamina la evolución de las energías renovables para paliar su variabilidad, siendo así la herramienta principal para que se complemente el avance tecnológico en el sector de las renovables de una forma sostenible. Y es que, si apostamos por una transición energética, vamos a necesitar el almacenamiento de energía.