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Pablo Albarracín, de FITV, ha traducido un paper de TechnologyReview acerca de la factibilidad cierta de generar hidrógeno con materiales orgánicos.

Investigadores han diseñado un proceso para generar hidrógeno con materiales orgánicos. Según investigadores de la Penn State University, con bacterias de las sobras de nuestras comidas se puede generar hidrógeno (para ser usado como combustible) de manera limpia y eficiente.

Bruce Logan profesor de Ingeniera en Medioambiente de Kappe y sus colegas de PSU diseñaron un pequeño reactor que usa bacterias para dividir el material orgánico biodegradable. Añadiendo una pequeña sacudida de energía al sistema, este hace que el gas de hidrógeno suba en burbujas a la superficie. Logan dice que este proceso biológico, comparado con técnicas usadas hoy en día, podría ser una alternativa más sustentable y eficiente de generar hidrógeno.

La promesa del hidrógeno como una fuente de combustibles ha sido materia de estudio por las grandes compañías automotrices, como BWM, Daimler Chrysler, Ford y Toyota quienes han desarrollado prototipos de autos alimentados por pilas de hidrógeno. Estas pilas de combustible convierten el hidrógeno y el oxígeno en electricidad, resultando el agua como sub-producto. Es un modelo de cero emisiones que podría reducir enormemente la dependencia de los contaminantes combustibles fósiles. Pero hay un detallito: la generación de hidrógeno en sí mismo puede significar la quema de combustibles fósiles como el gas natural. Métodos limpios para la producción de hidrógeno son a través de energía geotérmica, eólica y solar para separar el hidrógeno del agua y el oxígeno, en un proceso llamado electrólisis. Sin embargo, estos procesos son caros y requieren altas cantidades de electricidad. Si estos métodos siguen elevando sus costos, serán muy ineficientes.

Algunos científicos se han concentrado en crear reactores de pilas de combustible microbiano, que usan bacterias para catalizar la reacción que produce electricidad. El laboratorio de Logan encontró una forma para perfeccionar una pila de combustible microbiano a través de la división final de un producto, como el ácido acético.

Los investigadores prefieren bacterias con un diseño específico, un reactor libre de oxígeno: un reactor microbiano asistido bioelectroquímicamente, que ellos apodan BEAMR. El reactor se compone de 2 compartimentos. El primero es un ánodo cargado negativamente compuesto de gránulos de grafito, en donde Logan rocía con gas de amonio para ayudar a la bacteria a pegarse mejor. El segundo compartimiento contiene un cátodo de carbón cargado positivamente con un catalizador de platino. Una membrana de intercambio de iones se ubica entre ambos compartimientos. Logan usa un pequeño cable para conectar ambos electrodos a una pequeña fuente de poder externo.

Los investigadores alimentan el reactor microbiano con una variada dieta de ácido acético y celulosa. Ellos encontraron que al alimentarlo con esa bacteria, el reactor libera protones y electrones. Los electrones son inmediatamente tomados por el ánodo, mientras que los protones atraviesan la membrana hacia el cátodo. La energía de los electrones ( con aumento de 0.3 volts) , más una corta sacudida de voltaje externo (0.2 volts) , pasa al compartimiento del cátodo, uniéndose con los protones para producir gas de hidrógeno, el cual los investigadores capturaron y midieron en un tubo.

El proceso completo generó 288% más energía que la electricidad requerida para producir la reacción. Logan y sus colegas estiman que, comparado con la electrólisis convencional, que tiene un índice de 60% de eficiencia, BEAMR alcanza un índice de 82% de eficiencia.

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