Tu huerto puede suministrarte comida y, muy pronto, electricidad

Las plantas verdes que hoy conocemos colonizaron la Tierra desde el océano hace unos 472 millones de años, haciendo uso de una técnica mucho más antigua que ellas mismas, un _truco_ que hace 2.700 millones de años aprendieron las cianobacterias: usar la energía solar para alimentar sus funciones vitales. Tras algunas décadas quemando fósiles y contaminando la atmósfera, hemos descubierto el modo de aprovechar esta energía limpia.

Gracias a la investigación de un gran número de científicos a lo largo de décadas, hoy nos encontramos al borde de un avance en biotecnología revolucionario: la creación de plantas de microgeneración distribuida en nuestras ciudades, como la que plantea Bioo con un producto que, además de energía, provee de la clave del WiFi a nuestros móviles vía tecnología NFC.

Los bosques podrían ser las centrales eléctricas del futuro

En el vídeo, Pablo Vidarte (CEO de Bioo), comenta que «los bosques podrían ser las centrales eléctricas del futuro», algo que plantea gracias al método que han desarrollado, capaz de usar parte de los residuos del proceso de fotosíntesis para obtener energía de una forma limpia y segura para las plantas. Una «simbiosis» con la naturaleza.

En los bosques de todos los biomas del planeta, la vida bulle con intensidad. El origen de esta vida nace en el Sol, desde el que un número ingente de fotones escapa cuando los átomos de hidrógeno se combinan por las altas presiones para dar lugar a helio. Ocho minutos-luz después, estos fotones impactan contra los cloroplastos de las hojas de las plantas en la Tierra, y su energía es usada para transformar materia inanimada en energía química como el NADPH o el ATP.

A este proceso le llamamos fotosíntesis o _respiración de las plantas_, y tiene como resultado diferentes desechos, productos o metabolitos como el ácido shikímico, distintos aminoácidos alifáticos, el ácido malónico, etc. Si hemos bajado tan a fondo en la química de las plantas es porque la nanotecnología implicada en el proceso de Bioo requiere de la existencia de estos metabolitos para producir electricidad.

Bioo también necesita un tiesto con una batería, agua, tierra y, por supuesto, una planta, unido todo ello a un sustrato sólido con bacterias que condensa el _know-how_ de la marca. Cuando los diferentes metabolitos alcanzan este sustrato biológico, se produce una reacción química que genera electrones libres mediante los que se carga la batería.

Aunque fácil de ilustrar en líneas generales y de un modo esquemático, lo cierto el sustrato sólido mencionado es un componente de biotecnología avanzada. Dentro de este elemento se encuentran convenientemente aisladas un conjunto preciso bacterias que realizan parte del trabajo necesario para que los electrones queden libres.

Hoy en día esta energía es usada para proveer de un acceso rápido a la red WiFi, pero pronto podrá utilizarse para cargar nuestros teléfonos móviles. Pablo Vidarte comenta que «esto es genial si vas a la habitación de un hotel, o si vas a un restaurante o una cafetería, tenerlo en mitad de la mesa para acercar tu móvil y tener acceso directo al WiFi sin tener que _liarte_ buscándolo».

¿Por qué usar nanotecnología para generar electricidad?

Las plantas nucleares y térmicas tienen cada vez menos peso en el mix energético y en nuestro consumo diario de energía. Contamos con las centrales de energía renovable (hidráulica, eólica, solar…) para el relevo en la generación energética, mucho más sostenibles que esa primera generación de centrales. ¿Por qué seguir investigando cuando ya tenemos una solución?

Una de las grandes ventajas de este tipo de central eléctrica distribuida, o microgeneración eléctrica es que, haciendo uso de la química natural de las plantas, la obtención de energía no depende de la meteorología. Tanto si hace sol, está lloviendo o nevando, el proceso es similar y la energía obtenida de una intensidad y voltajes poco variables con el clima.

Además, tampoco depende de un recurso concreto como pueda ser el carbón, el uranio u otros fisionables, el viento, la cantidad de radiación solar en un momento dado, el agua almacenada en un embalse, etc. En este sentido, la generación eléctrica mediante nanotecnología presenta una estabilidad considerable frente a otros métodos, y supone una tercera generación de centrales energéticas.

La energía generada sí varía, no obstante, con el tipo de planta. La tecnología actual de Bioo con su maceta de 21x11x11 cm genera una potencia de 1,75 W (3,5V/0,5A) que permite cargar un teléfono móvil unas dos o tres veces al día. También se encuentran desarrollando una jardinera de 1x1 m que puede generar, gracias a plantas de mayor tamaño como arbustos bajos, entre 3 y 40 W.

Esta tecnología es escalable, y para alimentar una vivienda convencional serían necesarios unos 100 m² de terreno y plantas bajas como lechugas. Es este caso estas plantas podrían dar un resultado sinérgico ya que, además de participar en la generación de energía para nuestra casa, resultan comestibles. Este área puede reducirse a 15 m² si se usan arbustos o árboles.

Otra de las ventajas de este sistema es que el producto o metabolito es agua (H₂O) que la propia planta puede utilizar, o que puede servir de micro decantadora en lugares donde el suministro es escaso —las alternativas actuales a algo similar son los molinos de viento que precipitan agua desde la atmósfera o las plantas desalinizadoras—. Además, el proceso natural de fotosíntesis de la planta elimina parte del CO₂ del aire, lo que es una clara ventaja hoy día.

Hasta ahora, todos los medios clásicos de generación de energía han separado de manera bastante abrupta qué es naturaleza y qué es tecnología, como si las plantas no tuviesen nada que ver con la energía que sabemos que captan con una eficiencia envidiable.

La tecnología de Bioo integra la microgeneración en el entorno natural de la planta y se sirve de los desechos de la fotosíntesis para generar energía. Integrar la naturaleza en el proceso de generación de energía será nuestro siguiente logro dentro de las renovables en una tercera generación de _plantas_ (nunca mejor dicho) eléctricas.

Nanotecnología y biotecnología en la industria energética

Bioo es uno de los ejemplos más visibles del uso de la biotecnología y nanotecnología de última generación para la captación de energía, precisamente porque arrancaron con un crowdfunding público, pero no es la única tecnología implicada en procesos similares.

Una de las tecnologías más conocidas dentro de este ámbito es el aumento de la eficiencia y calidad del biodiésel generado mediante productos de desechos urbanos como son los residuos orgánicos o el aceite.

Como combustible térmico, este biodiésel (así como el biogás) no son la panacea al problema del cambio climático, pero sí una alternativa interesante a la hora de procesar los residuos urbanos (especialmente lixiviados), siempre que se trabaje por eliminar el resto de fuentes generadoras de gases de efecto invernadero tales como las centrales térmicas o los vehículos de propulsión térmica derivados de productos del petróleo.

En este sentido, los biocarburantes de primera generación (sin nanotecnología o biotecnología implicada) suponen una reducción de los gases de efecto invernadero del 35% al 50% frente a los combustibles tradicionales; y los biocarburantes de segunda generación rondan el 100%.

No todos los desechos orgánicos pueden ser usados como abonos y fertilizantes, como muchos de los que vienen de la industria agrícola; y suponen un problema de contaminación que podríamos minimizar haciendo uso de los conocimientos en biotecnología como son la fermentación alcohólica para la generación de etanol, método muy conocido y bastante optimizado para conseguir alcohol carburante de un residuo.

La biotecnología va mucho más allá de la generación de energía limpia o la conversión de desechos en _energía menos contaminante_. Por ejemplo, la quema no es el único fin de la generación de etanol y otros alcoholes derivados, ya que la industria y la investigación a menudo usan estos como materias primas. La ingeniería genética, la ingeniería metabólica o la proteómica son tres ramas que usan etanol en sus líneas de investigación; compuesto que también podemos ver en el día a día de hospitales, en su limpieza y uso en quirófano.

En otro ejemplo no relacionado con la producción directa de energía, un equipo de científicos finlandeses trabajan en un biorreactor que tiene como excedente (metabolito) un conjunto de proteínas unicelulares comestibles y altamente nutritivas que, además de absorber CO₂ atmosférico, usa una muy baja cantidad de energía en su creación. Teniendo en cuenta que los gases de efecto invernadero provienen en su mayoría de la industria alimentaria, la climatización y el transporte, minimizar el impacto en cualquiera de ellas supone una ayuda.

Precisamente en cuanto a climatización, Pablo Vidarte comenta que, además de la actual planta _que suministra WiFi_, tienen otros proyectos en mente como «tejados verdes y arquitectura». Estos tejados verdes, además de constituir una importante barrera térmica que evita la pérdida del frío o calor de la climatización, servirán para alimentar parte de la vivienda con energía limpia.

Alternativas como Bioo suponen un salto conceptual y una nueva generación de centrales energéticas distribuidas y limpias hacia las que tender en la innovación del futuro. Cumplen con todas las características que hoy día atribuimos a la sostenibilidad: acercan generación y consumo, no contaminan, eliminan parte del CO₂ atmosférico, e integran naturaleza y tecnología.

Hace tiempo se dijo que el mejor modo de preservar la naturaleza es demostrar el valor que tiene para nosotros. Por si su biodiversidad, los alimentos de los que nos provee, la limpieza de la atmósfera, la conservación del suelo, y su belleza, entre otros, fuesen factores poco relevantes, añadimos la generación de energía a lo que las plantas nos aportan en forma de jardines, parques y bosques.