Las ‘biopilas’ abren la puerta a la energía de los organismos vivos

La búsqueda de nuevas fuentes de energías limpias también ha llegado a la biología. Aunque el ser humano lleva utilizando desde la antigüedad a animales y plantas para transformar su actividad, ahora la tecnología ha abierto la posibilidad de dar un paso más y convertir directamente esa energía en electricidad.

Con esta visión, el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) de Valencia, que forma parte de la Red de Institutos Tecnológicos de la Comunidad Valenciana (Redit), puso en marcha hace más de dos años el proyecto BioSens Cell. Una iniciativa que busca sacar partido a la energía generada por el propio cuerpo humano para alimentar los dispositivos electrónicos de nueva generación, como los smartwaches que se usan en aplicaciones relacionadas con el deporte, y también para sensores y dispositivos móviles vinculados a la salud en el campo de la biomedicina, monitorización y diagnóstico de enfermedades.

El proyecto, que ha sido financiado por el Instituto Valenciano de la Competitividad Empresarial (Ivace), se ha centrado en el desarrollo de bioelectrodos de enzimas para poder crear las denominadas pilas de combustible biológico o biopilas, la clave para transformar esa energía. El reto es conseguir inmovilizar enzimas para que una vez encerradas generen la energía necesaria para alimentar la biopila o para emitir una señal determinada para un biosensor. Las biopilas pueden así obtener energía de un combustible biológico como puede ser la glucosa, que se encuentra en fluidos corporales como la sangre, el sudor, la saliva o las lágrimas.

El equipo de investigación del centro tecnológico ha desarrollado nuevas membranas para aprovechar la energía de los fluidos del cuerpo humano y poder mejorar algunos de los obstáculos que dificultan que el uso de esta tecnología no sea aplicable de forma más generalizada. Una de ellas es que la propia energía generada es limitada, de ahí que el proyecto se centre en soluciones muy concretas y de aparatos y sistemas que requieren un bajo consumo. Pero además, otras dificultades son la escasa compatibilidad con los tejidos orgánicos y la baja conductividad, que reducen el aprovechamiento según explican desde el ITE. Para mejorar las características de estas biomembranas se utilizan nanomateriales de materiales de carbono, como el grafito o el grafeno, que aumentan sus propiedades conductoras. Tras los avances del proyecto inicial, ya se ha puesto en marcha un nuevo programa para continuar con este reto.

A partir de esta experiencia con el programa del Ivace, el centro tecnológico lidera también una iniciativa de biopilas que busca generar electricidad a partir de la savia de los vegetales financiado por el programa Horizonte 2020 de la Unión Europea y que cuenta con un presupuesto de 3,74 millones de euros. El ITE coordina a otros siete socios entre los que se encuentran dos centros del CSIC, la universidad tecnológica sueca KTH y dos startups de Alemania y Polonia. En este caso, el uso de la microtecnología para utilizar la savia para alimentar sensores y dispositivos busca combinarse con la Inteligencia Artificial para convertir a la propia planta en un sistema de control de la calidad medioambiental capaz de transmitir información esencial sobre los efectos de la contaminación o el cambio climático. Un sistema que también encaja con la tecnología IoT para las smartcities.