Investigadores indios desarrollan una célula solar a partir de algas vivas

Un equipo de investigadores de la universidad india Amrita Vishwa Vidyapeetham ha desarrollado células solares a partir de algas vivas.

El equipo fabricó el dispositivo biofotovoltaico utilizando la macroalga filamentosa de agua dulce pithophora como material fotoactivo. El alga elegida pertenece a la familia de las algas verdes y suele crecer en el fondo de los hábitats acuáticos o formando densas esteras en la superficie del agua.

Los investigadores recogieron las algas de un estanque, las limpiaron y las trituraron en pequeños fragmentos. A continuación fabricaron un dispositivo intercalando la biopelícula de algas entre un electrodo superior de cobre recubierto de carbón activado y un electrodo inferior de óxido de titanio (TiO2) recubierto de óxido de estaño dopado con flúor (FTO). La capa compacta de TiO2 se utilizó como capa transportadora de electrones (ETL) y el carbono como capa transportadora de huecos (HTL).

Su trabajo se presenta en el artículo de investigación “Sustainable power generation from live freshwater photosynthetic filamentous macroalgae Pithophora” (Generación de energía sostenible a partir de macroalgas filamentosas fotosintéticas vivas de agua dulce Pithophora), publicado en la revista Journal of Science: Advanced Materials and Devices. Según el artículo, se trata “posiblemente del primer trabajo sobre el que se informa [en el que] macroalgas vivas de agua dulce generan electricidad intercalándolas entre dos electrodos modificados que recogen los portadores de carga”.

El trabajo de investigación detalla que el dispositivo, con una superficie de 1 cm2, generó una tensión de circuito abierto de 0,35 V y una corriente de cortocircuito de 10,19 μA. Cuando el dispositivo se expuso a luz UV con una longitud de onda de 365 nm, mostró una fotocorriente de 1,25 mA y una fototensión de 0,5 V, sin ninguna polarización aplicada.

El dispositivo también funcionó en condiciones ambientales, incluida la luz solar natural, cuando 10 dispositivos conectados en serie suministraron 5,53 V con una intensidad solar de 0,6.

El artículo de investigación afirma que los resultados sugieren que la tecnología tiene potencial para su uso en dispositivos de baja potencia basados en IoT (iniciales en inglés de Internet de las cosas). Sudip Kumar Batabyal, uno de los investigadores y autores del informe, dijo a pv magazine que la tecnología fotovoltaica biológica tiene el potencial de ser una alternativa sostenible a las células solares tradicionales, ya que no requiere el uso de materiales caros o tóxicos y puede cultivarse utilizando recursos renovables.

Sin embargo, Batabyal explicó que la tecnología aún se enfrenta a retos como la baja eficiencia y la escalabilidad. En su opinión, “esto se debe a la presencia de un depósito líquido que debe superarse antes de que pueda adoptarse ampliamente como fuente de energía viable”.

“Aunque el dispositivo actual proporciona poca potencia en comparación con la tecnología [de silicio], esta tecnología fotovoltaica ecológica será la futura solución sostenible para la generación de energía solar”, añadió.

En noviembre, investigadores surcoreanos desarrollaron una célula fusionando algas verdes con nanofibras de carbono. A principios de este mes, investigadores de la Universidad española de Córdoba identificaron una comunidad bacteriana que podría utilizarse con microalgas para la comercialización de hidrógeno producido mediante metabolismo microbiano.