Tintas bacterianas ayudaron a imprimir paneles solares en papel

Marin Sawa et al. / Nature Communications, 2017

Investigadores han aprendido a imprimir paneles solares en los que el elemento activo son bacterias que dividen el agua a través de la fotosíntesis. Para crear tales paneles, se pueden usar impresoras de tinta comercialmente disponibles, y el papel se puede usar como sustrato, señala el estudio publicado en la revista Nature Communications.

Para fabricar paneles solares los científicos están trabajando en el campo de la biofotovoltaica. Como fuente de corriente eléctrica, tales dispositivos usan bacterias. Estas bacterias, bajo la acción de la luz, dividen las moléculas de agua en oxígeno molecular, ion hidrógeno y electrón que ingresa al circuito eléctrico a través del ánodo. En el cátodo, se produce una reacción inversa, y el ion hidrógeno que ha pasado a través de la membrana de protones se une al oxígeno y electrodo del cátodo en molécula de agua. A pesar de que ya hay muchos prototipos en funcionamiento en este área, el proceso de producción de dichos paneles solares sigue siendo bastante complicado.

Reacciones que hacen posible producir electricidad con la ayuda de bacterias

Marin Sawa et al. / Nature Communications, 2017

 

Los investigadores dirigidos por Peter Nixon del Escuela Imperial de Londres (Reino Unido) han creado una nueva tecnología que facilita la creación de paneles biofotovoltaicos. Para ello decidieron usar impresoras de tinta convencionales. Los científicos desarrollaron dos tipos de tinta: una estaba compuesta de cianobacterias del género Synechocystis, la segunda de nanotubos de carbono de paredes múltiples. Con estas tintas los científicos imprimieron en papel una celda biofotovoltaica del tipo clásico. Los electrodos se imprimieron con tinta de nanotubos y la zona de trabajo con bacterias en un medio especial. La parte superior de la celda se cubrió con hidrogel, que sirvió como un conector del ánodo y el cátodo, y como fuente de agua y de sustancias necesarias para las bacterias.

Estructura de la célula solar. 1: hidrogel, 2: capa con bacterias, 3,4: electrodos, 5: sustrato de papel

Marin Sawa et al. / Nature Communications, 2017

Con este método los investigadores imprimieron varios prototipos de paneles solares. Al unir nueve celdas en un solo esquema, pudieron alimentar un reloj sencillo con una pantalla de cristal líquido y LED. Los científicos creen que, a pesar del tiempo limitado del recurso de las bacterias, tienen ventajas sobre los paneles solares convencionales, ya que pueden producir corriente incluso en ausencia de luz.

Grigory Kopiev

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