BIOLOGA NIKKEI, BACTERIAS Y ENERGIA

Universidad de Tsukuba

Fotos: Andina

Algunos microorganismos pueden generar cierta corriente eléctrica y estudiar cómo puede reforzarse este potencial es un reto vigente para la comunidad científica. La bióloga peruana Silvia Sato Sato forma parte de un equipo de investigación en el laboratorio de Bioelectroquímica de la Universidad de Tsukuba que analiza y busca mejorar el comportamiento de la bacteria Shewanellaoneidensis, uno de los microorganismos que ha demostrado una capacidad de transferir electrones hacia afuera de sus células y generar así una corriente eléctrica dentro de ciertos sistemas.
Precedida con una maestría en Microbiología en la Universidad Cayetano Heredia señaló a la Agencia Andina que tales bacterias se encuentran en el ambiente, principalmente en lagos, suelos o sedimentos marinos.
“Es un microorganismo que puede utilizar el oxígeno como aceptor final de electrones pero es, al estar en ambientes sin oxígeno y al usar otras moléculas, donde se aprovecha su potencial de generar una corriente eléctrica”, explica. “La energía que se produce es muy baja aún y sigue siendo materia de investigación para verificar que pueda ser una fuente real de energía renovable, por ejemplo”, advierte la bióloga, becada por el gobierno japonés en marco del programa de ciencia de los materiales.
“(Los científicos) necesitamos adaptarnos al ciclo de vida de este microorganismo para llevar a cabo los experimentos. Hacemos los cultivos necesarios o también se puede trabajar con comunidades microbianas. Esa es la parte microbiológica de la investigación”, agrega.
Este microorganismo tiene la capacidad de transferir electrones desde su célula hacia los electrodos, a partir de la oxidación de los sustratos otorgados (en específico, lactato). Al modificarse los electrodos basados en carbono se logra mejorar la transferencia de electrones hacia éste.
Además, estas bacterias tienen la capacidad de fabricar biofilms (estructuras organizadas de una o más especies) en la superficie del electrodo y, al estar en contacto directo, los biofilms pueden transferir los electrones y crear un flujo hasta el electrodo. Finalmente, esta reacción se traduce en energía eléctrica.
Para su investigación utiliza técnicas electroquímicas para modificar los electrodos con mediadores Redox (molécula de origen natural o artificial que funciona como transportador de electrones y facilita su transferencia). De esta manera, se crean polímeros (moléculas de cadena) alrededor de los electrodos acelerando el proceso de transferencia, sin ser tóxicos para el microorganismo.
Hasta el momento, la investigación revela que los electrodos modificados dan una mejor respuesta que los electrodos sin ningún tratamiento previo, mientras que la corriente y el voltaje aumentan dependiendo del tipo de mediador utilizado.
Para verificar esto último se emplean pequeños reactores que se llaman “celdas de combustible microbianas” y se colocan dentro de las incubadoras a 30 grados centígrados, donde el microorganismo empieza a oxidar el sustrato y producir energía.