En plena búsqueda de nuevas formas de energía, los bosques van a generar electricidad. Hace algunos años, un grupo de investigadores encontró una inédita fuente de energía en los árboles. Esto supuso un antes y un después para el sector energético. Nuevamente se demostró que los paneles solares no son la única opción para crear electricidad.
Los últimos años han sido cruciales para que nos demos cuenta de que necesitamos nuevas maneras de crear energía. Han de ser limpias, renovables y, sobre todo, constantes. El gran problema de los métodos tradicionales para obtener electricidad es que dependen de cómo esté el clima.
Durante mucho tiempo se han ideado diferentes maneras de solventar este problema, pero ¿esta vez estaremos ante la definitiva? ¡Vamos a comprobarlo!
Los bosques van a crear electricidad: te contamos cómo
Investigadores de ETH Zúrich y Empa modificaron químicamente la madera y la hicieron más comprimible, transformándola en un mini generador. Cuando es comprimida, produce un voltaje eléctrico. Esta madera podría servir como biosensor o material de construcción que recolecta energía.
El equipo ha usado un proceso químico y otro biológico para producir voltaje eléctrico a partir de un tipo de esponja de madera. Haciendo esto, hacen más grande lo que se conoce comúnmente como “efecto piezoeléctrico” de la madera.
Cuanto un material de estas características se deforma elásticamente, produce un voltaje eléctrico. La tecnología de medición, en particular, aprovecha este fenómeno a través del uso de sensores que crean una señal de carga cuando se someten a una tensión mecánica.
No obstante, muchos de los materiales que se usan a menudo para estos sensores no son óptimos para aplicaciones biomédicas. Por ejemplo, el titanato de circonato de plomo (PZT) no puede utilizarse en la piel por su plomo tóxico y debe desecharse.
La madera también presenta un efecto piezoeléctrico natural, pero solo produce un voltaje eléctrico bajo. Si se desea aumentar el voltaje, debe modificarse la composición química de la madera. Esto también hace que sea más compresible.
La electricidad llega a los bosques: una solución que nadie vio venir
Para transformar la madera en un material que sea fácil de conformar, debe disolverse un elemento de las paredes de la celda. Las paredes de las células de la madera están compuestas por tres sustancias básicas: lignina, hemicelulosa y celulosa.
“La lignina es la sustancia estabilizadora que los árboles necesitan para crecer. Sin lignina, que conecta las células y evita que las rígidas fibrillas de celulosa se doblen, esto no sería posible”, señala Ingo Burgert, investigador principal de ETH Zúrich.
En el año 2021, Jianhuo Sun, un estudiante de doctorado del equipo de Burget, junto con algunos colegas de ETH y Empa, mostró a través de un estudio publicado en ACS Nano cómo la madera puede deformarse si la lignina es eliminada químicamente. El resultado fue un efecto piezoeléctrico.
Los bosques logran generar electricidad con un procedimiento sorprendente
Los expertos consiguieron esta “deslignificación” poniendo madera en una combinación de peróxido de hidrógeno y ácido acético. El ácido hace que la lignina se disuelva, dejando un contexto de capas de celulosa. “El proceso conserva la estructura jerárquica de la madera y evita el desmontaje de las fibras individuales”, advierte Burgert.
En un estudio posterior publicado en Science Advances, el equipo de investigación de ETH-Empa dio un paso más. Deseaban generar la esponja de madera sin recurrir a productos químicos mediante el hongo Ganoderma AP-plan-Atum.
Este hace que la madera tenga pudrición blanca, se degrade la lignina y la hemicelulosa en particular con suavidad. “Aunque el voltaje eléctrico generado fue menor en las pruebas iniciales que con la madera tratada químicamente, el proceso fúngico es más amigable con el medio ambiente”, señaló Burgert.
No obstante, todavía quedan algunos pasos para que la madera piezoeléctrica se utilice como biosensor o como suelo de parquet para colectar electricidad.
La idea de que los bosques generen electricidad es tentadora y puede que en el futuro vuelva a resurgir. Mientras tanto, hay otros inventos que están sorprendiendo como el animal gigante que absorbe electricidad del mar.
