Investigadores suizos desarrollan una batería de hongos funcional y logran generar electricidad de ellos

Es la primera biobatería de hongos que, además de ser biodregadable, podría suministrar la energía necesaria para los sensores de la agricultura o la investigación ambiental en regiones remotas revolucionando el mundo de las energías renovables.

Las posibilidades de los hongos son fascinantes y nos vuelven a sorprender.

El reino de los hongos está más emparentado con los animales que con las plantas abarca una enorme variedad: setas comestibles, mohos, vida unicelular o incluso el organismo más grande de la Tierra, patógenos causantes de enfermedades y otros que generan medicamentos para combatirlas.

Durante tres años, en el marco de un proyecto de investigación financiado por la fundación Gebert Rüf Stiftung dentro del programa Microbials, investigadores de los laboratorios federales suizos de ciencia y tecnología han desarrollado la primera batería de hongos funcional. Ahora, además obtenemos de los hongos la capacidad de generar electricidad.

Ventajas de la batería de hongos

Concretamente, han sido los investigadores del laboratorio de materiales de celulosa y madera de Empa los que han desarrollado esta batería biodegradable impresa en 3D que necesita ser alimentada y no cargada como las baterías convencionales.

A diferencia de las baterías convencionales, la batería de hongos es completamente atóxica y además biodegradable. Una vez que termina con su trabajo, la batería se digiere a sí misma desde el interior.

Las células vivas no producen mucha electricidad, pero sí la suficiente por ejemplo, para alimentar un sensor de temperatura durante varios días. Este tipo de sensores son utilizados en la agricultura o en la investigación medioambiental y climática.

Los microorganismos como todos los seres vivos, convierten los nutrientes en energía. Estas células de combustible microbianas aprovechan este metabolismo y captan parte de la energía en forma de electricidad.

Las células hasta ahora se alimentaban principalmente de bacterias. Pero estos investigadores han combinado por primera vez, dos tipos de hongos para crear una célula de combustible funcional.

¿Cuál es su funcionamiento?

Los metabolismos de las dos especies de hongos se complementan: en el lado del ánodo de la batería hay un hongo de levadura y el cátodo está colonizado por un hongo de podredumbre blanca.

El hongo de levadura libera electrones en su metabolismo y el hongo de podredumbre blanca produce una enzima especial que permite capturar esos electrones y conducirlos fuera de la célula.

Por otro lado, los hongos no se "plantan" en la batería, sino que forman parte de ella desde el principio. Los componentes de la batería fúngica se fabrican mediante impresión 3D, permitiendo a los investigadores estructurar los electrodos de tal forma que los microorganismos puedan acceder a los nutrientes con la mayor facilidad posible.

Para ello, las células fúngicas se mezclan con la tinta de impresión. Pero es bastante complicado encontrar un material en el que los hongos crezcan bien. Además, la tinta también tiene que ser fácil de extruir sin matar las células, y debe ser conductora de electricidad y por supuesto, biodegradable.

Desde la microbiología a la ingeniería eléctrica

Los investigadores pudieron producir a base de celulosa una tinta adecuada que reuniese todos los requisitos anteriores. Las células fúngicas pueden incluso utilizar la celulosa como nutriente y, por lo tanto, ayudar a descomponer la batería después de su uso.

Se trata de un proyecto interdisciplinario que combina microbiología, ciencia de materiales e ingeniería eléctrica.

Las baterías fúngicas se pueden almacenar en estado seco y activarlas in situ simplemente añadiendo agua y nutrientes. Aunque los hongos sobreviven a estas fases secas, trabajar con materiales vivos planteó una serie de desafíos para los investigadores.

Los investigadores se plantean ahora nuevos retos, como hacer que la batería fúngica sea más potente y duradera, y buscar otros tipos de hongos que sean adecuados para suministrar electricidad.

Referencia de la noticia

Carolina Reyes, Erika Fivaz, Zsófia Sajó, Aaron Schneider, Gilberto Siqueira, Javier Ribera, Alexandre Poulin, Francis WMR Schwarze, Gustav Nyström. "Batería fúngica a base de celulosa impresa en 3D" . ACS Química e Ingeniería Sostenible , 2024; 12 (43): 16001 DOI: 10.1021/acssuschemeng.4c05494