Generación de energía a partir de la humedad ambiental utilizando nanocables de proteínas

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Biotecnología
• Energía sostenible

Sus antecedentes:

• Las tecnologías existentes de recolección de energía ambiental (solar, termoeléctrica, mecánica) tienen limitaciones en su despliegue y generación de energía continua.
• Los métodos actuales de recolección de energía basados en la humedad solo producen energía intermitente debido a la falta de mecanismos de conversión sostenidos.

Objetivo del estudio:

• Demostrar un nuevo método para la generación continua de energía eléctrica a partir de la humedad ambiental.
• Introducir dispositivos de película delgada hechos de alambres de proteínas como una solución viable para la recolección sostenible de energía.

Principales métodos:

• Fabricación de dispositivos de película delgada utilizando alambres de proteínas a escala nanométrica del microbio Geobacter sulfurreducens.
• Caracterización de las capacidades de generación de energía en condiciones ambientales ambientales.
• Análisis del mecanismo que impulsa la producción continua de energía.

Principales resultados:

• Los dispositivos de alambre de proteínas generaban energía eléctrica continuamente en el aire ambiente.
• Se logró un voltaje sostenido de aproximadamente 0,5 voltios y una densidad de corriente de 17 microamperios por centímetro cuadrado con una película de 7 micrómetros de espesor.
• Se identificó un gradiente de humedad autosuficiente dentro de la película como la fuerza motriz para la generación de energía.

Conclusiones:

• Los dispositivos de película delgada hechos de alambres de proteínas Geobacter sulfurreducens pueden generar electricidad continua a partir de la humedad ambiental.
• Esta tecnología ofrece una estrategia de recolección de energía sostenible con menos restricciones de ubicación y ambientales en comparación con los métodos existentes.
• El escalamiento lineal de dispositivos puede aumentar el voltaje y la corriente para alimentar dispositivos electrónicos.