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algas "células biológicas" Alimentado por fotosíntesis podría reemplazar las baterías desechables

Células biológicas de algas por Lucía Girón e investigadores de la Universidad de Cambridge

La diseñadora de criaturas Lucía Girón trabajó con Universidad de CambridgeDepartamento de Bioquímica desarrolla prototipo algas-Residencia en Batería alternativa, que utiliza fotosíntesis Utilizado para electricidad.

este Universidad de Cambridge Es uno de los pioneros de la tecnología biofotovoltaica. Su principio de funcionamiento es similar al de los paneles solares biológicos, convirtiendo la luz en corriente eléctrica mediante el proceso natural de los microorganismos vivos.

En las “células biológicas” del equipo de Cambridge, los microorganismos son cianobacterias, también conocidas como algas verdiazules, que generan electricidad continuamente mientras realizan la fotosíntesis, recolectan energía de la luz solar y se alimentan de dióxido de carbono para crecer.

Una foto de la parte trasera de la biobatería de algas de la Universidad de Cambridge muestra una caja rectangular transparente perforada llena de baba verde.
Investigadores de la Universidad de Cambridge crean una célula biológica de alga

Los investigadores creen que estas biobaterías de bajo consumo algún día podrían eliminar la necesidad de las pequeñas baterías químicas que alimentan muchos dispositivos cotidianos, como controles remotos y alarmas de humo, y cuya extracción y eliminación causan daños ecológicos.

El profesor Chris Howe de la Universidad de Cambridge dijo: “Nuestra tecnología podría reemplazar millones de pequeñas baterías desechables con energía más limpia; esto es un enorme beneficio ambiental y una perspectiva muy interesante”.

Howe y su equipo han estado trabajando con GeelongSe graduó en 2023 de la Maestría en Ciencias en Biodiseño de Central Saint Martins, Londres, durante los últimos dos años y medio. Junto con el ingeniero Tan Lifu, ayuda a los científicos a traducir su investigación en prototipos que demuestran las aplicaciones prácticas de la tecnología.

Una fotografía del lateral de una biocélula de algas en la Universidad de Cambridge muestra una caja transparente con forma de dominó unida por finas placas de metal y tornillos y llena de baba verde.
Las biobaterías podrían alimentar dispositivos pequeños y cotidianos

Su creación incluye una unidad de demostración que muestra la tecnología en un paquete compacto, atractivo y fácilmente reconocible, así como un radio reloj y un sensor de temperatura alimentado por paneles biofotovoltaicos (BPV).

Girón le dijo a Dezeen que las celdas de visualización fueron diseñadas para comunicar la tecnología biofotovoltaica a nuevas audiencias y al mismo tiempo satisfacer las necesidades de las algas.

“Una de las tensiones interesantes en el diseño de biobaterías es que se intenta crear algo que se comporte como una tecnología y al mismo tiempo se adapte a un organismo vivo; en otras palabras, diseñar las condiciones bajo las cuales el organismo interactúa con el dispositivo”, dice.

Fotos de la biocélula de algas de demostración de la Universidad de Cambridge que muestra un diseño detallado de veta metálica en el panel frontal.
El diseño de las venas de la hoja simboliza el proceso de fotosíntesis.

En este contexto, las algas contenidas en las biobaterías están expuestas dentro de una carcasa transparente, que tiene un doble propósito funcional y estético.

“Las algas necesitan acceso a la luz para realizar la fotosíntesis”, dijo Girón. “La transparencia también permite a las personas ver los sistemas vivos en su interior, lo que, con suerte, creará una sensación de curiosidad y conexión con los procesos que ocurren dentro de la célula”.

Una membrana semipermeable especial permite el intercambio de gases al tiempo que previene la evaporación, y los electrodos en el interior tienen una estructura filamentosa que proporciona una superficie texturizada para que las algas se integren, permitiendo que las partes biológicas y eléctricas del sistema interactúen más estrechamente.

El diseño decorativo de las venas de las hojas en el panel frontal es un símbolo fácilmente identificable de la fotosíntesis. El panel frontal se puede quitar y el sistema se puede desmontar para que sus componentes se puedan reutilizar o reciclar.

Las algas no sufren daños durante la fabricación o el uso de la batería y continúan produciendo electricidad durante todo su ciclo de vida. Han pasado seis años y contando en el laboratorio científico de Cambridge.

Foto: Sensor de temperatura alimentado por un panel biofotovoltaico circular adjunto lleno de líquido verde
Un panel biofotovoltaico diseñado para alimentar sensores de temperatura

Lo mismo ocurre con dos paneles BPV: un panel en forma de disco diseñado por Girón y su equipo para conectarse al sensor de temperatura, y otra placa rectangular que se conecta a la parte superior del radio reloj. Estos muestran cómo la tecnología está presente en la vida cotidiana.

Actualmente, los paneles BPV son mucho más grandes que las baterías desechables estándar, igualando o incluso superando el tamaño del equipo de demostración que alimentan. Pero pueden volverse aún más pequeños a medida que los científicos comercialicen su tecnología a través de la nueva empresa derivada e-Pho.

“Creo que esta tecnología podría ir en dos direcciones”, dijo Girón. “Definitivamente existe el potencial de que estos sistemas se vuelvan más compactos a medida que sigamos entendiéndolos y optimizándolos, pero también creo que es interesante no ocultar la tecnología”.

Una foto de la parte posterior de un panel biofotovoltaico circular de la Universidad de Cambridge, llena de algas verdiazules, que muestra los cables y conectores que salen del dispositivo.
Estos paneles muestran interacciones biológicas con la electricidad.

“Las células biológicas dependen de procesos vitales, por lo que necesitan acceso a la luz (ya sea luz solar o luz interior), lo que significa que su relación con el espacio que habitan siempre puede ser ligeramente diferente”, continuó.

“Muchas de las tecnologías energéticas con las que interactuamos todos los días están diseñadas para ser invisibles, pero para las células biológicas, parte de la oportunidad es que hacen que la producción de energía sea más visible y crean una relación entre los humanos y los sistemas vivos que producen energía”.

En la foto, un panel biofotovoltaico rectangular lleno de algas verdiazules sobresale de la parte superior de un radio reloj de uso diario.
Otro panel alimenta el radio reloj.

Girón cree que el tamaño y la portabilidad son fundamentales para algunas aplicaciones, pero para entornos como la educación, los espacios públicos y los edificios, “ayudar a las personas a comprender cómo se genera (la energía) puede ser en realidad parte de su valor”.

Otras apariciones recientes del bluegrass en el diseño incluyen el pabellón canadiense en la Bienal de Arquitectura de Venecia de 2025, que Los microorganismos recubren las estructuras reticulares para secuestrar carbonoy Studio Swines escultura del mundo invisiblecelebrando su condición de los primeros fotosintetizadores generadores de oxígeno del mundo.

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