Dra. Eleni Stavrinidou y Daniela Parker con la planta biohíbrida. Omicrono
Las plantas podrán almacenar energía: modifican sus raíces para transmitir electricidad
Investigadores consiguen que la planta de los frijoles recubra sus raíces con un polímero para conducir la electricidad y servir de almacenamiento energético.
20 diciembre, 2021 03:24Noticias relacionadas
Este 2021 se ha hablado mucho del sistemas energéticos, las subidas constantes del precio de la luz y la alarma social creada desde Austria ante un posible desabastecimiento energético, que en España no ha sido un problema. Se ha puesto de manifiesto las deficiencias del sistema y las renovables han reforzado su posiciñon como alternativa. Sin embargo, para garantizar el suministro de energías como la solar o la eólica, se necesita impulsar el desarrollo de las tecnologías de almacenamiento.
Cuando se detiene el viento o cae la noche, las baterías eléctricas son la base en las que se apoya la industria para ofrecer un servicio estable. En este terreno, la investigación tecnológica trabaja de la mano de la bioquímica para descubrir nuevos materiales conductores que permitan mejorar el almacenamiento energético.
¿Y si las plantas pudieran guardar la energía que se recoge con placas solares? Un proyecto de investigación europeo, en el que ha participado España, ha dotado a las raíces de la planta de los frijoles la capacidad de conducir electricidad como prueba de que en el futuro podría ser de utilidad almacenando energía o sirviendo de unión entre el mundo biológico y el tecnológico.
Raíces electrónicas
El proceso hasta llegar aquí ha sido largo, comienza en 2015 cuando la Dra. Eleni Stavrinidou, investigadora principal del Grupo de Plantas Electrónicas demostró que era posible fabricar circuitos en el tejido vascular de las rosas. A través del polímero PEDOT el sistema vascular de la planta se utilizó para fabricar transistores.
Raíces de la planta biohíbrida Omicrono
Desde entonces, otra serie de investigaciones ha llevado a Stravrinidou a contar con ayuda internacional para trabajar con plantas que sirvieran para almacenar la electricidad. En un artículo en la revista científica Materials Horizons se detallan los resultados obtenidos por el equipo de investigación del proyecto HyPhOE que ha contado con financiación europea y en el que han participado universidades e instituciones de Suecia, Francia, Grecia y España. La empresa española Sincrotrón ALBA, la única que proporciona luz de sincrotrón en España ha formado parte de la investigación.
Los investigadores querían dotar a las raíces de las plantas de la capacidad de almacenar energía, pero sin que la planta sufriera daños. Para ello construyeron un supercondensador en el que las raíces del vegetal ejercen de electrodos durante la carga y descarga.
Evolución de las raíces Omicrono
Regando las raíces de la planta con unas soluciones de oligómeros conjugados, estos se polimerizan en un proceso natural que realiza la propia planta, moldeando el polímero a lo largo de todo el tejido de las raíces. Es decir, se crea una sustancia compuesta de grandes moléculas que cubre las raíces y les aporta conductividad eléctrica. "Hemos visto que el polímero presenta una alta ordenación sobre las raíces, lo que es necesario para obtener unas propiedades electrónicas óptimas", explica Eduardo Solano, investigador en ALBA, a EL ESPAÑOL-Omicrono.
Durante cuatro semanas, el sistema de conductores en el que se ha convertido la raíz de la planta se mantiene la conductividad de electricidad de aproximadamente 10 s/cm (Siemens por centímetro). Es una cifra pequeña, por su puesto, incluso el agua de mar presenta una mayor conductividad, pero es un comienzo interesante para seguir investigando que puede tener múltiples aplicaciones.
"La utilización de radiación de sincrotrón ha sido clave para la investigación estructural del polímero ya que necesitamos aplicar técnicas con una sensibilidad muy alta debido a la baja cantidad de material en la muestra" detalla Solano.
Las plantas siguen creciendo
Uno de los aspectos más positivos del experimento fue la posibilidad de almacenar 100 veces más energía que con los sistemas anteriores que había probado el equipo. Este supercondensador es más efectivo, pero también más barato. "Son una alternativa ecológica para el almacenamiento de energía que es barata y escalable”, defiende Eleni Stavrinidou.
Alubias de diferentes colores.
Aunque, la mayor ventaja es la posibilidad de que el sistema se utilice durante un largo periodo de tiempo, pues la planta no se ve afectada por la energía, es capaz de seguir creciendo y produciendo alimentos, según aseguran los investigadores. "La planta desarrolla un sistema radicular más complejo, pero por lo demás no se ve afectado: sigue creciendo y produciendo frijoles" explica Stavrinidou.
En anteriores experimentos el equipo de científicos había trabajado con esquejes de plantas que solo sobrevivían al proceso unos pocos días y no presentaban crecimiento alguno. En este nuevo intento, recurrieron a una planta más desarrollada, nacida a partir de semillas, la cual además de conservar la conductividad durante más tiempo, ha crecido y dado fruto.
Además de suponer una opción barata y sostenible para el almacenamiento de energías, los científicos a cargo del proyecto consideran que las raíces electrónicas pueden ser una importante contribución para mejorar la comunicación entre sistemas electrónicos y biológicos, por ejemplo en robótica.
Solano pone como ejemplo un sistema para controlar el cuidado de la planta: "añadiendo un sensor en la raíz para medir la humedad, o la contaminación, la información de este sensor se podría transmitir a través del sistema de raíces electrónicas hacia el exterior, donde conectado a un sistema inteligente". Este mecanismo permitiría mejorar el sistema de riego o alertar ante un aumento de la contaminación.
