- I + D + i Desarrollan un proyecto para el uso de
plumas de pollo para generar energía
limpia
La escuela politécnica ETH Zürich y la
Universidad Tecnológica de Nanyang de Singapur
están desarrollando un proyecto para la
utilización de plumas de pollo
para generar energía limpia y
sostenible.
Se calcula que cada año se incineran unos 40 millones de toneladas
de plumas de pollo. Esto no sólo libera grandes cantidades de
CO2 , sino que también produce gases tóxicos como el
dióxido de azufre.
Investigadores de ETH Zurich y la Universidad Tecnológica de
Nanyang Singapur (NTU) ahora han encontrado una manera de darle un
buen uso a estas plumas. Mediante un proceso sencillo y respetuoso
con el medio ambiente, extraen la proteína queratina de las
plumas y la convierten en fibras ultrafinas
conocidas como fibrillas de amiloide. Estas fibrillas de
queratina se utilizan en la membrana de una pila de
combustible.
Las pilas de combustible generan electricidad libre de
CO2 a partir de hidrógeno y oxígeno, liberando sólo
calor y agua. Podrían desempeñar un papel importante como fuente de
energía sostenible en el futuro. En el corazón de cada pila de
combustible se encuentra una membrana semipermeable. Permite el
paso de los protones pero bloquea los electrones, obligándolos a
fluir a través de un circuito externo desde el ánodo cargado
negativamente hasta el cátodo cargado positivamente, produciendo
así una corriente eléctrica.
En las pilas de combustible convencionales, estas membranas hasta
ahora se han fabricado utilizando productos químicos altamente
tóxicos, o “productos químicos permanentes”, que son caros y no se
descomponen en el medio ambiente. La membrana desarrollada por los
investigadores de ETH y NTU, en cambio, se compone principalmente
de queratina biológica, que es compatible con el
medio ambiente y está disponible en grandes cantidades: las plumas
de pollo contienen un 90 por ciento de queratina. Esto significa
que la membrana fabricada en el laboratorio es hasta tres veces más
barata que las membranas convencionales.
"He dedicado varios años a investigar diferentes formas en que
podemos utilizar los residuos de alimentos para sistemas de energía
renovable", dice Raffaele Mezzenga, profesor
de alimentos y materiales blandos en ETH Zurich. “Nuestro último
desarrollo cierra un ciclo: tomamos una sustancia que libera
CO2 y gases tóxicos cuando se quema y la utilizamos en
un entorno diferente: con nuestra nueva tecnología no solo
reemplaza las sustancias tóxicas, sino que también previene la
liberación de CO2 , disminuyendo el ciclo general de la
huella de carbono”, dice Mezzenga.
Aplicación versátil
Sin embargo, aún quedan desafíos por superar antes de que el
hidrógeno pueda establecerse como una fuente de energía sostenible.
"El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo;
lamentablemente no en la Tierra", dice Mezzenga. Como el
hidrógeno no se encuentra aquí en forma pura, es necesario
producirlo, lo que requiere una gran cantidad de energía. También
en este caso la nueva membrana podría servir en el futuro, ya que
no sólo se puede utilizar en pilas de combustible, sino también en
la división del agua.
En un proceso conocido como electrólisis, la corriente directa pasa
a través del agua, lo que hace que se forme oxígeno en el ánodo
(esta vez) cargado positivamente, mientras que el hidrógeno se
escapa en el cátodo cargado negativamente. El agua pura no es lo
suficientemente conductora para este proceso y, a menudo, requiere
la adición de ácidos. Sin embargo, la nueva membrana es permeable a
los protones y, por lo tanto, permite la migración de partículas
entre el ánodo y el cátodo, necesaria para una división eficiente
del agua, incluso en agua pura.
El siguiente paso de los investigadores será investigar cómo de
estable y duradera es su membrana de queratina y mejorarla si es
necesario. El equipo de investigación ya ha presentado una
patente conjunta para la membrana y ahora está
buscando inversores o empresas para seguir desarrollando la
tecnología y llevarla al mercado.