Generar electricidad limpia con plumas de pollo
Aprovechar los residuos industriales
Convertir en energía limpia los residuos no aprovechados de la producción de alimentos: Investigadores de la ETH de Zúrich y la Universidad Tecnológica Nanyang de Singapur utilizan plumas de pollo para hacer más rentables y sostenibles las pilas de combustible.
Se produce una membrana sostenible a partir de la queratina de las plumas de pollo para utilizarla en una pila de combustible.
ETH Zürich / NTU
La industria alimentaria genera enormes cantidades de residuos y subproductos, incluidos los de la producción avícola. Cada año se incineran unos 40 millones de toneladas de plumas de pollo. Esto no sólo libera grandes cantidades deCO2, sino que también produce gases tóxicos como el dióxido de azufre.
Investigadores de la ETH de Zúrich y de la Universidad Tecnológica Nanyang de Singapur (NTU) han encontrado ahora una forma de dar un buen uso a estas plumas. Mediante un proceso sencillo y respetuoso con el medio ambiente, extraen la proteína queratina de las plumas y la convierten en fibras ultrafinas conocidas como fibrillas amiloides. Estas fibrillas de queratina se utilizan en la membrana de una pila de combustible.
Las pilas de combustible generan electricidadsin CO2 a partir de hidrógeno y oxígeno, liberando únicamente calor y agua. Podrían desempeñar un papel importante como fuente de energía sostenible en el futuro. En el corazón de toda pila de combustible hay una membrana semipermeable. Permite el paso de protones pero bloquea los electrones, obligándolos a fluir a través de un circuito externo desde el ánodo, cargado negativamente, hasta el cátodo, cargado positivamente, produciendo así una corriente eléctrica.
Aprovechar los residuos industriales
En las pilas de combustible convencionales, estas membranas se han fabricado hasta ahora con productos químicos altamente tóxicos, o "productos químicos para siempre", que son caros y no se descomponen en el medio ambiente. En cambio, la membrana desarrollada por los investigadores de la ETH y la NTU se compone principalmente de queratina biológica, que es compatible con el medio ambiente y está disponible en grandes cantidades (las plumas de pollo tienen un 90% de queratina). Esto significa que la membrana fabricada en el laboratorio ya es hasta tres veces más barata que las membranas convencionales.
"He dedicado varios años a investigar distintas formas de aprovechar los residuos alimentarios para sistemas de energía renovable", afirma Raffaele Mezzenga, catedrático de Alimentación y Materiales Blandos de la ETH de Zúrich. "Nuestro último desarrollo cierra un ciclo: estamos tomando una sustancia que liberaCO2 y gases tóxicos cuando se quema y la utilizamos en un entorno diferente: con nuestra nueva tecnología no sólo se sustituyen las sustancias tóxicas, sino que también se evita la liberación deCO2, disminuyendo el ciclo global de la huella de carbono", afirma Mezzenga.
Aplicación versátil
Sin embargo, hay otros retos que superar antes de que el hidrógeno pueda consolidarse como fuente de energía sostenible. "El hidrógeno es el elemento más abundante del universo, pero desgraciadamente no en la Tierra", explica Mezzenga. Como el hidrógeno no se encuentra aquí en estado puro, hay que producirlo, lo que requiere una gran cantidad de energía. También en este caso la nueva membrana podría ser útil en el futuro, ya que no sólo puede emplearse en pilas de combustible, sino también en la división del agua.
En un proceso conocido como electrólisis, se hace pasar corriente continua a través del agua, lo que provoca la formación de oxígeno en el ánodo (esta vez) cargado positivamente, mientras que el hidrógeno escapa por el cátodo cargado negativamente. El agua pura no es suficientemente conductora para este proceso y a menudo requiere la adición de ácidos. Sin embargo, la nueva membrana es permeable a los protones y, por tanto, permite la migración de partículas entre ánodo y cátodo necesaria para la división eficaz del agua, incluso en agua pura.
Pendiente de patente
El próximo paso de los investigadores será investigar la estabilidad y durabilidad de su membrana de queratina y, si es necesario, mejorarla. El equipo de investigación ya ha presentado una patente conjunta para la membrana y ahora busca inversores o empresas para seguir desarrollando la tecnología y llevarla al mercado.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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