¿Qué tienen que ver el microorganismo Bacillus subtilis, la evaporación y las energías renovables? Con el ingenio y los medios adecuados, mucho. Y es que en la Universidad de Columbia han ideado la manera de aprovechar algunos de los procesos naturales más comunes de la tierra con la intención de obtener energía por evaporación limpia e inagotable. Solo hay que saber aprovechar estos procesos de la mejor manera posible. Al fin y al cabo, la energía está ahí fuera; solo hay que saber como sacarle partido.
Energía por evaporación, así funciona
La evaporación es un fenómeno energético muy, muy, muy conocido y estudiado. Es el paso de un material de estado líquido a gaseoso, como sabréis. Por otro lado, la espora del microorganismo B. subtilis es también una de las mejores conocidas del mundo. La presencia de esta bacteria en casi todas las partes del mundo lo convierte en uno de los organismos más estudiados. En todos los procesos biológicos, químicos y físicos existe un intercambio de energía. Es algo necesario para que ocurran las cosas. Parte de ese intercambio ocurre de forma indiscriminada, con el medio por ejemplo, "perdiéndose" esa energía. La evaporación, que es un proceso muy energético, ha sido estudiado como fuente de poder. De hecho, se emplea en motores de vapor y otros dispositivos. Pero todos estos procesos tienen muchas pérdidas. Pero los microorganismos son expertos en aprovechar al máximo la energía. Cuando eres un ser vivo tan especializado, cualquier "gota" debe aprovecharse al máximo.
Las esporas de este bacilo tienen una costumbre muy característica: se hinchan cuando se hidratan. Y vuelven a su tamaño natural al secarse, de nuevo, en apenas un segundo. La concentración energética que existe en este proceso es enorme, ya que son las propias moléculas las que realizan el proceso. Aunque la espora es microscópica, con un diseño de "correas" adecuadas y reuniendo el número necesario de esporas, podemos emplear esta energía tan enorme para hacer lo que necesitemos. Así ocurre con la rueda que han diseñado estos investigadores, la cual gira al cambiar entre el estado hidratado y deshidratado de la espora, la cual "tira" de las correas. El equipo ha diseñado un pequeño generador eléctrico e, incluso, un pequeño vehículo que muestra las posibilidades de la energía por evaporación. El motor solo necesitaría agua y luz para funcionar, por lo que las implicaciones energéticas saltan a la vista.
Nuevos métodos, nuevas oportunidades
Al contrario que otros mecanismos que emplean la evaporación para obtener potencial mecánico, esta forma de sacar energía por evaporación es diferente ya que no necesita que se le administre poder adicional (calentando el agua, por ejemplo) sino que solo hace falta un ambiente húmedo y luz. El proceso, al ser microscópico, ocurre de manera natural sin nada más y de forma indefinida. Diseñar una turbina que gire inagotablemente con solo añadir humedad al ambiente es teóricamente posible. La dificultad principal radica en el diseño concreto. Existen numerosas pegas que solucionar antes de poder montar una rueda capaz de realizar trabajo. Esto se debe, principalmente, al propio diseño de la rueda y la espora. Éstas se introducen en un biofilm que modifica su tamaño y posición según el estado hidratado o no de la espora. Esta membrana es capaz de tirar y ejercer un trabajo mecánico directo.
De esta manera, no solo se puede diseñar una rueda sino un sinfín de componentes que modifiquen su posición o situación según la humedad del aire. El cómo utilizar esta ventaja dependerá de los ingenieros que diseñen después un aparato o motor. Por ahora, como ya hemos vistos, existe un prototipo de generador basado en una rueda, lo que ya es algo increíble. Otra pega que podría tener este mecanismo es su escalabilidad. Aunque las esporas pueden reproducirse por La energía por evaporación así obtenida es completamente limpia y eficiente
billones (millones de millones) fácilmente y disponerse en un biofilm a casi cualquier escala, el mecanismo necesita ser mejor estudiado.
Pero trae promesas bastante buenas. Por ejemplo, la espora de B. subtillis, a pesar de ser una entidad viva, está diseñada para resistir mucho, y digo mucho, tiempo. En el biofilm podría durar décadas o incluso cientos de años. El biofilm en sí, durará menos que las propias esporas, pero es fácilmente reemplazable. Por lo demás, más allá del diseño, solo hace falta agua (de la humedad relativa ambiental) y luz para que funcione el mecanismo. Y es que detrás del aporte energético está la evaporación. La espora aquí solo hace el papel de conversor, uno muy, muy eficiente. Con un motor así podríamos hacer llegar energía, fácilmente, a lugares en los que no hay otra manera de hacerla llegar. Eso, por poner un ejemplo. La energía por evaporación es limpia y segura. Pero todavía demasiado débil. ¿La veremos algún día como parte de nuestra red eléctrica común?